复杂环境下的海豚whistle信号检测与特征分析
发布时间：2021-10-10 14:39
海豚作为一种水生哺乳动物,在交流、捕食等众多行为中与其他海生生物有着明显的区别。它有着一套无论在通信,定位以及环境识别均优于人造声呐系统的生物声呐系统,依靠声呐系统海豚进行各种生物活动。海豚能够发出不同类型的声信号,其中,whistle信号在海豚通信交流中起着重要的作用。随着仿生学的发展以及技术的进步,近年来对海豚的研究逐年增多,研究和分析海豚whistle信号成为海豚仿生研究重要的一环。基于此,本文针对海豚whistle信号检测、提取及分析展开讨论分析。本文首先对海豚whistle信号的实时采集,信号选取做了简单介绍。对时域、频域及时频域内的几种检测方法实现仿真分析,模拟了噪声干扰的仿真信号并通过检测方法进行模拟检测。分析各个检测手段在不同条件下的有效性、稳健性,最后采用实际采集信号进一步验证其有效性。以检测结果为基础,对采集信号进一步处理。结合信号的时频联合特征,对海豚whistle信号频谱图的时频轮廓进行提取,结合幅度及相位信息建模合成whistle纯净信号。最后对whistle信号进行特性分析,体现其区别一般信号的特点,实现海豚whistle信号仿生研究初步探索。
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 海豚whistle信号检测方法
2.1 海豚声信号采集及选取
2.2 基于时域的海豚whistle信号检测方法
2.2.1 基于信号包络提取的whistle信号检测
2.2.2 基于匹配滤波的whistle信号检测
2.2.3 基于短时能量和短时过零率方法的whistle信号检测
2.3 基于频域的海豚whistle信号检测方法
2.3.1 基于谱熵的海豚whistle信号检测方法
2.3.2 基于mfcc倒谱距离的海豚whistle信号检测方法
2.4 基于时频联合分布的海豚whistle信号检测方法
2.4.1 基于短时傅里叶变换的海豚whistle信号检测
2.4.2 基于魏格纳-维尔分布的海豚whistle信号检测
2.5 本章小结
第3章 海豚whistle信号轮廓提取
3.1 基于图像处理海豚whistle信号轮廓提取方法
3.1.1 海豚whistle信号时频谱处理
3.1.2 海豚whistle信号轮廓提取
3.1.3 whistle信号合成
3.2 基于图形搜索的海豚whistle信号的轮廓提取
3.2.1 图形扩展
3.2.2 图形修剪
3.2.3 实验仿真
3.3 本章小结
第4章 海豚whistle信号特性分析
4.1 whistle信号分辨特性分析
4.1.1 模糊度函数
4.1.2 whistle信号模糊函数分析
4.2 whistle信号抗噪声特性分析
4.3 whistle信号抗混响特性分析
4.3.1 混响信号的网络模型
4.3.2 混响统计特性分析
4.3.3 Q函数分析
4.4 whistle信号谐波特性分析
4.4.1 谐波信号频谱分析
4.4.2 谐波信号模糊函数分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于时频结合的带噪语音端点检测算法[J]. 王洋,冯瑶,丁喜波,陈德运. 黑龙江大学自然科学学报. 2016(03)
[2]基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术研究[J]. 殷敬伟,刘强,陈阳,朱广平,生雪莉. 兵工学报. 2016(05)
[3]一种宽吻海豚通讯信号自动分类的方法[J]. 杨武夷,孙馨喆,张宇,魏翀,杨燕明,牛富强. 声学学报. 2016(02)
[4]基于时频图像处理的宽吻海豚声通讯信号自动检测方法[J]. 孙馨喆,文立,杨武夷,张宇. 南京大学学报(自然科学). 2015(S1)
[5]基于Mel倒谱特征顺序统计滤波的语音端点检测算法[J]. 陈振锋,吴蔚澜,刘加,夏善红. 中国科学院大学学报. 2014(04)
[6]倒谱距离和短时能量的语音端点检测方法研究[J]. 董胡. 计算机技术与发展. 2014(07)
[7]基于维格纳分布特征的雷达信号分选[J]. 梁华东,韩江洪. 电子测量与仪器学报. 2014(02)
[8]厦门海域中华白海豚定位click信号特性[J]. 牛富强,杨燕明,许肖梅,文洪涛,刘贞文. 厦门大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]基于MFCC相似度和谱熵的端点检测算法[J]. 邓瑞,肖纯智,高勇. 现代电子技术. 2013(21)
[10]基于差分Pattern时延差编码和海豚whistles信号的仿生水声通信技术研究[J]. 韩笑,殷敬伟,郭龙祥,张晓. 物理学报. 2013(22)
硕士论文
[1]语音端点检测算法的研究及应用[D]. 李乐.西安建筑科技大学 2016
[2]宽带低截获概率雷达波形设计研究[D]. 宋腾飞.电子科技大学 2015
[3]仿生学多频机制在水下目标定位和水质感知的运用[D]. 曾令创.华南理工大学 2010
[4]基于谱熵的语音端点检测算法的研究[D]. 张翠改.河北大学 2010
本文编号：3428577
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外发展现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 海豚whistle信号检测方法
2.1 海豚声信号采集及选取
2.2 基于时域的海豚whistle信号检测方法
2.2.1 基于信号包络提取的whistle信号检测
2.2.2 基于匹配滤波的whistle信号检测
2.2.3 基于短时能量和短时过零率方法的whistle信号检测
2.3 基于频域的海豚whistle信号检测方法
2.3.1 基于谱熵的海豚whistle信号检测方法
2.3.2 基于mfcc倒谱距离的海豚whistle信号检测方法
2.4 基于时频联合分布的海豚whistle信号检测方法
2.4.1 基于短时傅里叶变换的海豚whistle信号检测
2.4.2 基于魏格纳-维尔分布的海豚whistle信号检测
2.5 本章小结
第3章 海豚whistle信号轮廓提取
3.1 基于图像处理海豚whistle信号轮廓提取方法
3.1.1 海豚whistle信号时频谱处理
3.1.2 海豚whistle信号轮廓提取
3.1.3 whistle信号合成
3.2 基于图形搜索的海豚whistle信号的轮廓提取
3.2.1 图形扩展
3.2.2 图形修剪
3.2.3 实验仿真
3.3 本章小结
第4章 海豚whistle信号特性分析
4.1 whistle信号分辨特性分析
4.1.1 模糊度函数
4.1.2 whistle信号模糊函数分析
4.2 whistle信号抗噪声特性分析
4.3 whistle信号抗混响特性分析
4.3.1 混响信号的网络模型
4.3.2 混响统计特性分析
4.3.3 Q函数分析
4.4 whistle信号谐波特性分析
4.4.1 谐波信号频谱分析
4.4.2 谐波信号模糊函数分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于时频结合的带噪语音端点检测算法[J]. 王洋,冯瑶,丁喜波,陈德运. 黑龙江大学自然科学学报. 2016(03)
[2]基于海豚whistle信号的仿生主动声纳隐蔽探测技术研究[J]. 殷敬伟,刘强,陈阳,朱广平,生雪莉. 兵工学报. 2016(05)
[3]一种宽吻海豚通讯信号自动分类的方法[J]. 杨武夷,孙馨喆,张宇,魏翀,杨燕明,牛富强. 声学学报. 2016(02)
[4]基于时频图像处理的宽吻海豚声通讯信号自动检测方法[J]. 孙馨喆,文立,杨武夷,张宇. 南京大学学报(自然科学). 2015(S1)
[5]基于Mel倒谱特征顺序统计滤波的语音端点检测算法[J]. 陈振锋,吴蔚澜,刘加,夏善红. 中国科学院大学学报. 2014(04)
[6]倒谱距离和短时能量的语音端点检测方法研究[J]. 董胡. 计算机技术与发展. 2014(07)
[7]基于维格纳分布特征的雷达信号分选[J]. 梁华东,韩江洪. 电子测量与仪器学报. 2014(02)
[8]厦门海域中华白海豚定位click信号特性[J]. 牛富强,杨燕明,许肖梅,文洪涛,刘贞文. 厦门大学学报(自然科学版). 2012(05)
[9]基于MFCC相似度和谱熵的端点检测算法[J]. 邓瑞,肖纯智,高勇. 现代电子技术. 2013(21)
[10]基于差分Pattern时延差编码和海豚whistles信号的仿生水声通信技术研究[J]. 韩笑,殷敬伟,郭龙祥,张晓. 物理学报. 2013(22)
硕士论文
[1]语音端点检测算法的研究及应用[D]. 李乐.西安建筑科技大学 2016
[2]宽带低截获概率雷达波形设计研究[D]. 宋腾飞.电子科技大学 2015
[3]仿生学多频机制在水下目标定位和水质感知的运用[D]. 曾令创.华南理工大学 2010
[4]基于谱熵的语音端点检测算法的研究[D]. 张翠改.河北大学 2010
本文编号：3428577
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