文档介绍：摘要海洋混响是水声信号目标检测的主要干扰之一,克服混响干扰一直是水声信号处理的一个重要课题。论文就围绕这一课题进行论述,着重讨论了怎样在混响背景中进行静止目标的检测,并针对所采用的方法首先论文介绍了非线性动力学发展的历史和现状,详细介绍了非线性动力学的基本概念和理论。着重介绍了重构理论和指数。并对所用的信号作了分析,证明信号具有混沌特性,适台于其次,根据混沌特性中的短时可预测性介绍了局部线性拟合和模型预测算法。同时根据重构相空间的动力学特性引入了局部相空间投影法。最后,通过对不同的水声数据分别进行处理,比较了各种方法的检测效果,并对方法的改进提出了一结果证明,各种方法对水中静止目标的检测都有一定的帮助,但是如何才能更好的进行检测还需要进一步的工作。如何提高目标的检测能力仍然是一个重要的课题。关键词:非线性动力学混沌混响和试验结果作了理论分析。进行非线性处理。些思路。
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日期:——羬丧人东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:导师签名:日期:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章概述引言水声信号处理中的干扰主要是海洋混响和海洋噪声,以前一般认为它们是随机信号,并且按照随机建模的方法进行时间序列分析。但是随机建模方法一般局限于线性范畴,对于非线性环境下的由度的复杂系统产生,事实上,当信号为低维混沌系统时,由于系统对初始条件的敏感性,系统会在我们进行对包含海洋噪声,海底混晌等成分的水声信号进行处理时,一般所拥有的只是一组正适用于对未知动力学系统的信号进行建模。即在不了解信号动力学演化规律的基础上,只通过系统输出的观察数据去分析系统的行为特征、估算系统的动力学不变量ㄒ寮.,建模并预测信号系统的行为。可以看出,,利用不同信号成分在有限相空问中可能具有不同的动力学属性的特点,从信号序列中将不同的特性的信号成分分离开来,这实际上就是一个信号分离的过程,在这里假设所需要检测的目标成分与海洋混响背景噪声相比具有不同的动力学特性,并希望基于这个假设来设计算法实现目标信号的检测。与此同时,预测问题是时间序列分析的经典问题。根据观测数据,对动力学系统的演化规则作某种拟合,即动力学建模。再运用近似的动力学演化规则对观测数据进行外推。动力学机制是非线性预测的内在基础。如果动力学系统是混沌的,则系统行为对初始状态变化和微小扰动极端敏感,长期预测是不可能的。但由于指数有限大,短期预测还是可能的。可预测时同与最大指数呈反比。所以利用海洋混响信号序列对观测序列进行短时动力学预测,如果预测值和实际观测值落在一个置信区间内,就认为该点是符合系统特性的信号点,否则就认为可能是目标回波信号的一种表征。以此希望找到回波目标的位置。非线性时间序列分析方法应用于水声信号处理由来已久,大量的试验都证明了水声信号具有混沌特性·而且利用非线性时间序列分析的方法进行水声信号处理也已经在一些工程中得到了应用。针对本文所面临的课题:对水声静止目标的检测,采用包括非线性时间序列分析在内的方法进行研究,是具有理论基础和前人实践指导的,有大量的经验和总结。通过借鉴这些宝贵的经验,应当可以获得较好的信号检测结果,并且在实用中取得一定的效果。信号的处理效果一般并不理想。在发现混沌现象以前,人们一般认为复杂的信号只会由包含大量自产生貌似随机的复杂信号。所以确定信号的特性,给出信号的理论模型,是利用非线性方法进行水声信号处理时的首先要注意的问题。是决定动力系统模型准确性的首要条件。观测数据序列,并没有针对这组信号的确定性的动力学模型。与此相对应的,非线性时间序列分析东南大学硕士学位论文
相关研究上述几方面的分析结果证明海杂波是混沌过程吐和∞等人组成的课题组,在到年间所进行的实验发现海洋环境噪声的混沌属性。他们对海洋环境观测数据进行动力学非线性分析后得到两个结果:第一,海洋环境观测数据包含两种不同性质的成分,其中的一个成