【摘 要】
:
随着现代科学技术的高速发展,水下目标的各项隐身技术不断提高,再加上越来越复杂多变的海洋环境使得各类水声探测采集系统接收到的信号的信噪比越来越低且包含强大的海洋背景噪声,而在水下信号受到海洋噪声的严重影响时,水声探测采集系统会出现信噪比阈值过高、检测带宽有限、无法有效检测未知频率信号的问题。针对以上问题,本文重点研究了海洋环境噪声模型与水下微弱信号数字处理方法。本文首先对海洋环境噪声的来源与特点以及
论文部分内容阅读
随着现代科学技术的高速发展,水下目标的各项隐身技术不断提高,再加上越来越复杂多变的海洋环境使得各类水声探测采集系统接收到的信号的信噪比越来越低且包含强大的海洋背景噪声,而在水下信号受到海洋噪声的严重影响时,水声探测采集系统会出现信噪比阈值过高、检测带宽有限、无法有效检测未知频率信号的问题。针对以上问题,本文重点研究了海洋环境噪声模型与水下微弱信号数字处理方法。本文首先对海洋环境噪声的来源与特点以及Non-Gaussian白噪声进行了研究,以此选择Lévy噪声模型对海洋噪声环境进行描述;接着分析研究了Lévy过程的定义及其相关性质,模拟了Lévy噪声的生成;提出了一种针对Lévy噪声模型的参数估计方法,实验结果表明该方法具有一定的有效性与适用性。其次在针对Lévy噪声下已知频率微弱信号检测的问题上,提出一种改进的FFT-CDDVD检测方法,并给出一种数值解的求解方案。在特征指数为α=1.5,偏斜参数β=0,噪声强度D=0.1的Lévy噪声下,改进的FFT-CDDVD混沌检测系统相较于单Duffing振子、耦合Duffing振子、耦合Duffing与Vander Pol Duffing振子检测系统最低检测信噪比分别减少了15.8345d B、10.7022d B、8.9726d B,证明了该方法具有一定的可行性。随后在针对Lévy噪声下未知频率微弱信号检测的问题上,基于间歇混沌理论提出一种改进的ST-VSI-CDDVD检测算法,并进行了性能分析。在特征指数为α=1.5,偏斜参数β=0,噪声强度D=0.1的Lévy噪声背景下,改进的ST-VSICDDVD检测系统对未知频率微弱信号的检测误差率为0.05%,最低检测信噪比为-23.925449d B。并且该检测方法能够获得多频待测微弱信号的频率,多频率检测估算误差率为0.33%。最后对Lévy噪声下的海洋水声探测采集系统的数字处理办法进行了FPGA实现。采用真实水声数据进行了实验验证,在实际水声信号频率为10Hz时,系统检测估算频率为9.9946Hz,估算误差率为0.054%。实验证明了本文提出的数字处理方法与使用Lévy噪声模型描述海洋噪声环境在实际应用上具有可行性与有效性。
其他文献
随着工业制造水平的提高以及科技社会的不断发展,产品的失效可以追溯其潜在的性能退化过程,因此提出一种加速退化试验(ADT)方法,在高于正常应力条件下,以较短的时间获得寿命数据和更丰富的信息。由于某些产品的物理特性会在退化过程中改变,有限的样本条件放大了样本之间的不一致性,导致退化路径通常从一个不确定的初始值开始,而随机初始值的影响会导致后续寿命估计不准确。为了提升长寿命、高可靠产品在具备不确定性退化
表面石膏化是露天碳酸盐岩文物常见的一种风化现象。石膏风化层的形成会造成文物基体的外观改变、表面溶蚀和结构破坏,从而导致文物表面赋存的文化信息逐渐消失,亟需进行保护处理。本文研究了一种基于羟基乙二醇钙新型材料的表面石膏化碳酸盐岩文物保护方法。主要包括以下内容:(1)通过文献调研对烷氧基钙的制备方法、作用原理及烷氧基钙在文物保护中的应用等进行了系统地介绍与评述。(2)以羟基乙二醇钙的乙二醇溶液为前驱体
革命文物承载了党和人民英勇斗争的光荣记忆,见证中国共产党带领人民群众从站起来到强起来的百年征程,是继承革命优良传统和发扬革命文化、推进社会主义精神文明建设工程、激发民众爱国主义热忱、振兴中华民族文化精神的生动教科书。陕西是延安精神的诞生地,红军长征的落足点,是中国革命历史上难以逾越的重要组成部分。陕西省国有可移动革命文物资源数量多、类型丰富、分布区域广、史料价值高。2020年底,陕西省积极响应国家
随着飞机在日常出行中的普及,飞机的飞行安全成为人们日渐关注的重点对象。起落架故障作为以往发生故障占比最大的飞行故障,也成为当前飞机安全保障的关键点。目前起落架安全健康检测,或依赖专家知识和以往的故障经验进行概率性的故障分析,或利用现有的硬件设施,对起落架结构进行物理操作来观察起落架结构的健康状态。这些传统的分析方法虽然可以进行多方面的健康检测,但没有利用丰富的视觉信息对结构异常状态进行分析。本文的
内蒙古中南部地处中原农耕文化圈与北方草原文化圈的交界,其新石器时代考古学文化具有一定复杂性,因而成为学术界的研究热点。本文以聚落遗址为研究对象,结合该地区新石器时代考古学文化序列,对其聚落形态和布局发展演变的时空特点进行总结,进而分析其形成的原因。文章主要包括以下几个部分:首先,根据自然环境差异和聚落分布特点,将内蒙古中南部分为东西两个区域。按照各遗址的时间顺序,对该地区新石器文化的发展序列进行梳
多维度转角台是各类光学实验以及中子散射实验的重要部件,其可以令样品单晶以空间中一点为圆心进行多个方向的旋转,其独特的优势使得转角台设备在单晶空间姿态调整方面越来越多的被应用。本文首先对中子散射、散裂中子源以及高能非弹谱仪的基本原理进行了介绍,给出了自动化多维度转角台的应用环境以及研究意义。为了便于多维度转角台的自动化控制研究,本文结合实际应用环境详细调研了目前相似转角台的相关特点以及发展现状。然后
视网膜图像的分析是对眼科疾病研究和诊断的关键过程,视网膜各层形态的变化可以反应眼底的健康状况,是对高危人群进行筛查以及对患者进行及时治疗的重要依据。光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)是目前眼科临床中最有效的成像技术之一,其具备高分辨率、无侵入性的优点。利用OCT系统采集眼底视网膜图像后,通常需要依赖医生进行人工视网膜图像分析,这是十分消耗精力和
工业遗产是近现代社会经济变革、工业企业改制与技术进步的重要历史见证,是文化遗产的重要组成部分,在历史、科学、艺术等方面具有不可替代的价值。但是随着生产技术的革新与社会对于工业产品需求的变化,很多工业企业已经破产、倒闭,不再具有生产功能,而后又伴随着城市更新速度的加快,众多工业遗产消失于城市建设的洪流中。蚌埠市是安徽省具有代表性的工业城市,在十九世纪二十年代因津浦铁路的开通成为交通运输要地,近代工业
叶面积指数(LAI)是表征植被生长状况的重要冠层结构参数,多年来一直是陆地植被冠层研究的热点。遥感反演作为区域大尺度监测的重要手段,对全球区域LAI评估具有重要意义,但目前LAI遥感产品的真实性检验工作相对滞后,极大地制约了遥感数据的应用和发展。针对这一问题,本文以作物、林地、草地三种典型植被类型为例,采用LAI组网监测系统获取的地面实测数据对以LAI为代表的冠层参数遥感反演产品进行验证研究,并开
人口老龄化的国情下,老年观众正逐渐成为博物馆的目标观众,博物馆作为非营利的公共文化服务机构,主动迎接老龄化问题带来的机遇和挑战,承担相应的社会责任,实现博物馆自身的社会价值。研究旨在探讨人口老龄化社会下博物馆空间拓展的路径,以更好地服务于老年观众,服务于老年社会,对博物馆未来工作开展进行思考,提出建议和对策。研究内容包括对博物馆老年观众参观行为和需求研究、老龄社会与博物馆关系研究、博物馆空间拓展路