文档介绍：哈尔滨工程大学
博士学位论文
希尔伯特-黄变换在水声信号处理中的应用研究
姓名:高云超
申请学位级别:博士
专业:信号与信息处理
指导教师:桑恩方
20090401
摘要莅自肷贓下的统计特性——删哪芰棵芏群推涠杂Φ钠声波是目前唯一能进行水下远程探测、通讯的信息载体,因而水声技术在人类探索海洋、开发利用海洋、海洋军事防卫等方面扮演着举足轻重的角水声信号常常伴随有非线性和非平稳性,而黄鄂博士提出的琀且恢终攵苑窍咝浴⒎瞧轿刃藕分析的有效手段,所以本文主要致力于椒ㄔ谒藕糯砹煊蛑械挠用的研究,内容主要集中在以下三个方面:首先是探讨奈锢硪庖寮捌工程实现中的相关问题;其次是谑噶啃藕糯碇械挠τ醚芯浚辉俅问利用椒ń辛嘶炷寥毕菁觳馐侗鸬目尚行匝芯浚ü挡馐莸姆析,检验了该方法在水声信号处理中的应用效果。据此,本论文的所做工作瓾技术的概念及其实现问题研究。针对兴玫降闹匾8拍做了详细的阐述,其中包括瞬时频率、单分量信号与多分量信号、时间尺度和本征模态函数,的概念。详细说明了经验模态分解珽椒ê拖6仄祝訣实现过程中涉及的曲线拟合、边界点预测、停止准则等做了讨论。瓻在水声信号处理中的实用性研究。针对利用行藕欧治可能遇到的几个问题进行了讨论,并利用仿真数据作了验证。主要包括以下三个方面:均周期的乘积是一个常数,提出了一种自适应去噪算法。通过仿真验证,该方法取得了很好的去噪效果,该方法的优点是不存在参数选择的问题。肊对双音信号礁龃恳粜藕藕的分析,进行了对频率分辨力的研究,给出了芄徽贩掷胨粜藕诺奶跫攵訣中可能出现的模态混叠现象,提出了一种新的处理办法,即利用差分运算结合累计求和分离混叠模态;并进行了实际数据仿真分析,色。浠如下:取得了比较好的结果。
的三种实现方法一正负频率法、差分向量法、投影法进行分析对比,说明致哿薍在矢量水听器信号处理中应用的几个问题。对复数三种算法在实现上的利弊。然后将其应用于矢量水听器多目标方位估计,并且讨论了不同合成矢量信号的方法对复数挠跋欤玫搅瞬煌藕判式的适用条件。瓾算法应用于混凝土模型缺陷目标检测与识别的可行性研究。结合坝体缺陷检测课题,设计了一个实验系统,对模拟的混凝土缺陷模型回波信号进行采集和存贮,利用推渌惴ǘ允笛槭萁蟹治觯崛×嘶波信号特征,实现了对混凝土模型缺陷的初步识别。关键词:信号处理;水声信号处理;时频分析;;经验模态分解;矢量信号;缺陷检测哈尔滨檀笱Р┦垦Ш温畚
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刎年占月作者┳:高象建砂尹年乱寥如月∥日哈尔滨工程大学学位论文原创性声明作者┳:而亥被学位论文授权使用声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文言谑谟柩缓蠹纯煽谠谑谟柩鲈潞解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对日期:导师┳:口、
第滦髀引言论文研究背景和意义海洋的面积占地球总面积的%,其中蕴含着丰富的资源,人类可以从中获取食物、获取能源、获取矿产,并能从中探索地球的奥秘。同时,海洋还是人类重要的运输通道,对各国的贸易和经济起着至关重要的作用。也正因为如此,海洋对一个国家的政治和军事也具有重要的意义。随着科学技术的发展,利用海洋、开发海洋和保护海洋的工作已日益受到人们的关注。在人们所熟知的各种能量辐射形式中,在水中以声波的传播性能为最佳,水下声波是目前唯一能进行水下远程探测、通讯的载体,水声技术因而得到发展。水声技术已经广泛应用到导航、水下观察、水下通讯、渔业、海洋开发、海底资源调查和海洋物理研究等方面,尤其是应用在军事方面,水声技术是潜艇作战和反潜作战、水雷战和反水雷战中的关键技术。但是,海洋作为声传播的介质,具有非常复杂的特性。对于大多数应用场合来