船只在水中运行时会辐射出噪声,当该噪声传到浅海,其频率低于简正波截止频率时,舰船辐射噪声会严重衰减,通过海底以舰船地震波的形式传播。舰船地震波作为一种新型的物理场,在水面船只探测方面具有重要的研究价值。在国内,舰船地震波的特性和应用研究尚处在初级阶段,而水面船只信号的检测和特征提取是实现水面船只监控的关键。本书对舰船地震波的极化特性和调制特性进行了分析,将其应用到水面船只检测和听觉特征提取中,旨在为水面船只远距离探测提供新的思路和技术支持。
本书的主要研究内容如下。
第1章,绪论。阐述本书的研究背景和意义,以及目前对舰船地震波特性和应用的研究情况,指出水声目标检测和听觉特征提取方法尚待解决的问题。概述矢量信号极化分析方法研究情况。
第2章,舰船地震波基础理论。阐述本书中所用到的基础理论,包括舰船地震波线谱和连续谱的时域和频域特性、极化特性,以及极化分析方法,介绍舰船地震波信号的统计量计算模型和听觉计算模型。
第3章,舰船地震波信号极化特性分析与线谱检测研究。首先,对地震波线谱信号进行建模。其次,利用极化分析方法对线谱信号的极化特性进行分析,对适用于线谱信号的极化参数进行选取。再次,研究线谱极化滤波算法,分析极化滤波函数的影响因素。根据极化滤波函数影响因素,研究四阶累积量极化分析方法和多重自相关极化分析方法,以及相应的线谱极化滤波算法。最后,利用仿真和海上实验数据验证所提算法的有效性。
第4章,舰船地震波信号调制特性分析与听觉特征提取研究。首先,对舰船地震波的调制特性进行分析。其次,研究舰船地震波包络调制信号移频处理的心理声学特征参数变化规律。再次,根据舰船地震波具有包络调制特性及水声听音处理时往往根据“节奏感”识别水声目标的特点,分析时变响度特征提取对于舰船地震波包络调制信号的适用性。在此基础上,提出舰船地震波包络调制信号的节拍响度变化量特征提取算法。最后,分析听觉滤波器对于舰船地震波线谱信号的提取性能,研究等带宽三角形滤波器倒谱系数特征。
第5章,结论。归纳所做工作,并给出研究结论,提炼本书研究的创新点,以及指出需要进一步研究的问题。
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