基于小波变换的舰船辐射噪声检测

分析了舰船辐射噪声（简称舰船噪声）与1／f信号的关系，提出了一种基于小波变换的信号检测方法，对白噪声背景下的舰船辐射噪声进行了检测；推导了相应的检测统计量及其统计分布特性，并与传统的匹配滤波器、能量检测器进行了比较，计算机仿真结果证明了本方法是有效的，在较低的信噪比下得到较好的检测效果。     

舰船辐射噪声信号自然测度计算分析

通过对舰船辐射噪声信号的混沌特征研究,实现了对舰船辐射噪声信号自然测度提取算法,并利用H enon混沌系统和Lorenz混沌系统对算法进行了仿真验证。通过对水中两类舰船海上实测辐射噪声260个数据样本的自然测度特征提取,采用BP网络分类器进行了分类实验,表明在水声信号检测和识别系统中自然测度特征可以成为水声目标分类的重要依据。     

基于多重分形的舰船噪声特征提取

提出了舰船噪声功能谱的多重分形特征,研究了多重分形的小波变换分析方法,给出了康托三分集上多重分形分析结果,并进一步用于舰船噪声功率谱,在功率谱子带划分的基础上定义了舰船噪声的奇异测度,对实际测船舶噪声数据的处理结果表明可以由此提取新的舰船目标特征。     

水声信号的混沌特征参数提取与分类研究

研究了水声信号的混沌特征参数提取以及利用混沌特征参数的水声信号分类。讨论了水声信号的关联维数、最大Lyapunov指数以及时间序列h2熵等混沌特征参数的计算以及它们在水声信号特征提取、分类中的应用。通过对不同类别、一定样本数量的实测水声数据计算它们的混沌特征参数,验证了水声信号不仅具有混沌特性,而且它们的某些混沌特征参数具有可分性。     

基于DT-CWT统计模型的舰船噪声信号中线谱信号检测研究

双树复解析小波变换(DT-CWT)在信号去噪方面的性能优于实小波变换,且计算量远小于后者.文章基于DT-CWT小波理论,通过对海洋环境噪声中舰船噪声中低频线谱信号小波系数的层间联合分布的分析,提出一种DT-CWT统计模型并推导出最大后验概率估计子(MAP),用于检测海洋噪声背景中的舰船噪声中的低频线谱信号.对实测舰船噪声信号和海洋环境噪声的分析表明,所提出的DT-CWT统计模型算法明显优于VisuShrink、SureShrink和BayesShrink算法对舰船噪声中线谱信号的检测效果.     

电离层电波信号衰减的混沌时间序列预测

电波信号穿过电离层传播时,由于电离层的作用将使得电波信号产生一系列的失真.分析了传统混沌时间序列预测的理论和方法,并分析了电波信号穿过电离层的时间序列特征,发现该时间序列具有混沌时间特征,进而在传统的混沌时间序列预测的基础上,给出了一种更适合于电离层电波衰减时间序列预测的方法.同时,利用它预测了一组电波信号穿过电离层的时间序列特征,并分析了其预测精度.结果表明,利用修正的混沌时间序列预测方法预测的电波信号穿过电离层衰减的时间序列,其短期的预测效果很好.     

混沌振子在强噪声背景下正弦信号的检测研究

分析了基于Duffing方程形成的混沌振子的运动特性,阐述了利用混沌振子检测强噪声背景下正弦信号的原理：利用混沌振子对与策动力频率相近的正弦信号的敏感性,及对噪声和与策动力的频差较大的正弦信号的免疫性来检测淹没在强噪声中的正弦信号。给出了判断是否存在有用信号的方法,并用仿真实验验证了利用混沌振子检测微弱正弦信号的可行性和有效性。     

空化喷嘴混沌特性的辨识

通过实验,使用高频水听器采集3种常用不同结构空化喷嘴产生的空化噪声信号,选取其中的信号,以Takens定理为基础,进行相空间重构,并分别计算其最大Lyapunov指数值.实验对空化喷嘴的混沌特性进行辨识以及比较分析,为空化喷嘴的设计、检测提供了一种新的途径.在采用的实验条件下,选取的空化噪声信号的最大Lyapunov指数值大于零,即这些信号都是混沌信号.实验显示,具有自激振荡腔结构喷嘴的最大Lyapunov指数值最大.     

提取舰船辐射噪声信号奇异性方法研究

研究了舰船辐射噪声的Lipschitz奇异性指数的分类性能及其提取方法。提出对舰船噪声进行自适应Gauss平滑滤波是一可取的前置处理方法,它可以提高特征参数的识别与分类能力。对实测的舰船信号的仿真实验证实,在分类和识别舰船被动目标前,进行适当的滤波,再提取Lipschitz指数可使得所提取的特征识别和分类能力更高。     

一种水下目标分类的新方法

水下目标信号的特征提取和分类是当今水声信号处理领域中存在的难题。随着人工神经网络技术的发展,众多的研究人员已致力于将人工神经网络应用于水下目标分类的研究中。本给出了ＦＫＣＮ（ｆｕｚｚｙ Ｋｏｈｏｎｅｎ ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋ）算法,并将ＦＫＣＮ应用于水下目标的分类问题中。实录海上无源声纳目标信号的分类实验验证了该算法的可行性。实验结果表明：在大量的训练样本和测试样本下,ＦＫＣＮ提高     

基于递归分析的水声信号处理

利用递归分析及定量递归分析研究了水声信号的非线性特征.在计算正弦、随机和洛沦兹3种典型信号递归图的基础上,对2种实际舰船信号的递归图进行了定量分析,并和它们的关联维数进行比较.结果表明:定量递归分析的特征参数与混沌特征参数具有一定的联系,利用定量递归分析的特征量作为特征参数可以对舰船信号进行有效地识别和分类.这一结果对于进一步开展水下目标信号的识别、分类研究具有重要参考价值.     

混合坐标下的卡尔曼滤波应用于水下被动目标跟踪

针对下水下被动目标跟踪数据率低、跟踪误差大的特点和难点,研究了混合坐标下的自适应推广卡尔曼滤波算法,并将其应用于水被动目标跟踪估计器设计,该算法充分应用了直角坐标系下动态方程的线性特性和极坐标系下测量方程的线性特性,针对两坐标系间协方差矩阵变换的近似,引入了虚拟噪声进行补偿。通过系统的MonteCarlo仿真结果表明：该算法在收敛速度和估计精度方面都优于单一坐标体系下的滤波算法。     

水下双拖系统动力学建模与仿真

水下双拖系统是海洋工程中非常重要的一种拖曳系统,可以用于潜艇通讯、数据传输、海洋测量等。文章根据达朗伯原理建立了拖曳系统的动力学模型,确定了边界条件,根据动量和动量矩定理建立了浮标运动的数学模型,并基于统一的有限差分数值方法建立了整个拖曳系统的数值解法。最后对典型的水下双拖系统进行了仿真计算,结果显示:水下双拖系统运动稳定,说明建立的动力学模型的正确性,及其数值算法的稳定性;浮体的使用使拖缆远离了艇体,很好地保证了潜艇的安全性,说明了浮体使用的必要性。     

一种从时间序列计算高阶系统正的李雅普诺夫指数的新算法

本文提出了一个利用从实际物理系统得到的时间序列计算正的李雅普诺夫指数的新算法,并对一个具有非线性负电容的四阶自治电路进行了实际测试和计算。此算法给人们提供了一种直接判断实际动态系统中,是否发生混沌或超混纯运动的方法。     

相干调制水声数字通信中的一种盲符号估计方法

相干调制是近年来水声通信领域中最为活跃的研究课题之一。但水声信道的时变多途效应造成接收数据严重的码间干扰（ Ｉ Ｓ Ｉ）,使得高速水声通讯的实现十分困难。盲符号估计不需要利用已知序列对滤波器参数进行周期训练,从而能有效地节省信道带宽。利用盲估计方法克服 Ｉ Ｓ Ｉ的关键在于,对多途接收的有噪信号进行多倍码速率的采样,将信道等效为一个单输入多输出系统,并构造采样输出的循环平稳序列的二阶统计量,去估计原发送序列。本文针对水声信道的实际特点,提出了一种盲符号估计的新方法。与文献［３］的算法相比,它具有更低的运算量,便于数据的实时处理。文中最后利用计算机仿真结果验证了该算法的有效性。     

远程自主水下航行器建模研究

通过对远程自主水下航行器进行动力学和运动学分析，基于经典的动量和动量矩定理。在地心惯性坐标系下建立了一种适合远程应用的自主水下航行器模型。该模型不仅考虑了地球的曲率，也考虑地球的自转运动，可应用于水下航行器导航与控制系统的一体化仿真及系统精度分析。     

水下半埋雷打捞装置

介绍了一种用于捞水下半埋状态的鱼雷的专用装置。该装置的作业本体由深潜器携带到水下并套在鱼雷体上,在液压爬行进给机机构驱动下沿鱼雷轴线方向进给,钻铰刀盘不断清除鱼雷周围的泥土,用泥将与水混合的泥土排除。当泥土清除后,由工作母船的绞车把鱼雷捞出水。     

基于相空间重构理论的水中混响特性提取

相空间重构理论是混沌和分形研究中常用的分析方法.由于水中混响具有一定的混沌特性,因此将相空间重构理论应用于水中混响的分析中,通过计算得到对水中混响数据重构所需的2个重要的参数时延和嵌入维.水中混响数据的重构参数进一步表明其混沌特性,可以用重构参数来表征水中混响的特性.由此证明了相空间重构理论应用于水中混响的可行性.     

水下目标回波信号的分形Brown运动随机特征矢量与分类

在研究水下目标回波信号的统计性质的基础上，给出以分形Brown运动小波均方展开式中随机系数的方差作为目标回波信号随机矢量特征，以模糊竞争网络作为分类器对目标进行分类的方法；并给出了该方法的计算方法和计算步骤。大量模拟计算结果和实测目标回波信号的分类结果表明，新方法具有较好的实时性和较高的识别率。