希爾伯特黃變換在瞬態(tài)信號處理中的應(yīng)用.pdf

1、物體入水聲、水下碰撞聲等一類水聲瞬態(tài)信號一直是水聲界關(guān)注的焦點，尤其是在本地強干擾情況下對此類信號的及時有效地檢測并測向在水聲對抗中具有重要的意義。利用互相關(guān)法測向，當(dāng)信噪比降低時，相關(guān)峰變得不明顯，在進行相關(guān)峰檢測時，容易產(chǎn)生虛警。本文將希爾伯特黃變換這種新的時頻分析方法應(yīng)用于瞬態(tài)信號檢測，研究了強干擾下瞬態(tài)信號檢測和測向的算法，并對互相關(guān)測向法進行了改進，實現(xiàn)了在較低信噪比下目標(biāo)方位的準(zhǔn)確估計。 本文詳細論述了希爾伯特黃變換

2、的思想及實現(xiàn)方法，并通過仿真對算法的特性進行了研究，分析了經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)的突出信號局瞬特征和多分量信號分離的特性。針對不同的實際應(yīng)用，總結(jié)提出了固有模態(tài)函數(shù)(IMF)的選取原則。通過對互相關(guān)函數(shù)的經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和有選擇的利用分解出的IMF重構(gòu)互相關(guān)函數(shù)可使相關(guān)峰更加明顯，基于此對互相關(guān)測向法進行了改進，改進后的互相關(guān)法能適應(yīng)更低信噪比下的相關(guān)峰檢測，方位估計結(jié)果進一步驗證了此方法在低信噪比下對目標(biāo)的方位估計的有效性。 論文

3、對物體入水聲的特性進行了研究，從其形成機理上分析了其波形特性和擊水聲源級，為物體入水聲的識別和擊水聲的源級預(yù)報提供理論基礎(chǔ)。矢量傳感器能同時、共點的接收聲場的聲壓和振速信息，基于此本文結(jié)合傳統(tǒng)的矢量信號處理理論和希爾伯特黃變換，針對實際中經(jīng)常出現(xiàn)的強干擾下瞬態(tài)信號檢測問題，提出了模態(tài)聲強器算法(MAIA)。結(jié)合MAIA和物體入水聲波形特性，可以實現(xiàn)對物體入水聲的檢測和測向，可用于對任何落水目標(biāo)的方位估計；并且能在本地平臺強干擾下，實現(xiàn)對