文档介绍：哈尔滨工程大学
硕士学位论文
小波网络用于水下目标识别的研究
姓名:殷丽莉
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:丁士圻
20070301
要摘水下目标识别在国防上具有重大意义,它是当前研究的热点和难点问题之一。近五十年来水雷技术发展很快,水雷在高技术战争中的作用有增无减,反水雷问题也变得日益迫切和严重。从国内外的情况来看,反水雷装备的发展落后于水雷兵器的发展,这使水雷探测问题变得日益迫切和由于环境因素的影响,在采集到的回波信号中含有噪声,针对信号具有的特点,本文以小波理论为基础,采用了小波和小波包去噪,对回波信号进行预处理,滤除部分干扰信号。再对信号进行特征提取,特征提取的过程是把输入的回波信号变换到不同的特征空间,提取出反映样本本质性质的特征向量,并把其作为分类器的输入模式,本文采用了基于小波理论的特征小波变换具有良好时频局部性质,神经网络则具有自学习功能和良好的容错能力,小波网络由于较好地结合了两者的优点而具有较强的逼近能力及容错能力;本文将采用小波网络对目标进行识别,并通过大量的实验数据进关键词:目标识别;小波分析;特征提取;小波网络重要。提取方法。行验证。哈尔滨工程大学硕士学位论文
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日期:年多月/哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明: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、数据和文献的引用已在文中指出,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。作者┳:
第滦髀引言水下目标的识别技术不仅在民用上具有一定的经济价值,而且在国防建设上也具有重要的军事价值,世界各国都很重视。目标识别分为主动和被动方式。主动声纳目标识别是利用主动声纳发射脉冲声信号,根据接收到的回波信号特性对目标类属性作出判决;被动声纳目标识别则是利用被动声纳接收到的水下目标辐射噪声特性进行分类判决。目标识别”撬钥沟囊桓龌方冢媚勘晷畔⒌亩嘀植问魑L卣量,如主动目标识别中,目标反射回波是目标类型、距离、方位等的函数。包含了诸如回波幅度、相位、反射系数、目标尺度、能谱等表征目标的特征信息;被动目标识别中,目标辐射噪声包含了目标的转速、螺旋桨的桨叶数、发动机的汽缸数等表征目标的特征。目标识别的主要作用有:一是识别真假目标,二是对于多个目标进行分类。由于水下环境的复杂性,对于水中兵器最基本的要求是能够区分人造目标与自然界存在的“假目标”,如鱼群等。另一方面,在发现多个目标的情况下,能识别出各个目标的类型,进行有选择的攻击。由于水中目标识别技术在军事防御和迸攻上非常重要,公开发表的材料上鲜有报道。加之近年来增强我海军战斗力的客观需求增加,因此加强水中目标识别技术的研究手段和提高水中目标识别性能是该领域亟待解决的~个问题。由于海洋环境的复杂性和水声信道复杂的时变、空交特性,以及水声目标复杂的发声机理,使得同类目标信号间的特征有一定的差异,而不同目标信号闯的特征又有相似性,不同海域有不同的背景噪声。所有这些因素都给目标的特征提取和分类带来了困难,使水中目标识别这项技术未能很好的实用化。如何有效的提取能反映目标本身本质特征的特征量,成为水中目标识别分类的一个关键问题。针对本论文的研究内容,把水雷作为识别对象。在各种海战武器当中,水雷由于其隐蔽性好,威胁性大,对水面舰艇,尤其是潜艇,构成极大威胁,哈尔滨工程大学硕士学位论文
是一种极具破坏力的海战武器。在两次世界大战中,水雷发挥了极其重要的作用,由于探雷技术的不成熟,交战双方因触雷沉没的军舰数不计其数;在战后的局部战争中,交战双方都主动使用水雷战,同时,探雷的各种技术也已经非常成熟。水雷战的频率不断上升,超过了历史上任何时期。在朝鲜战争中,北朝鲜在元山、仁川沿岸布放的多枚触发锚雷和磁性水雷使美国由嗨医⑼ё槌傻牡锹编队及五万多名官兵被阻隔在登陆场外达八天之久;在越南战争期间,尼克松下令对北越实施水雷封锁,共布放和磁性水雷叮越南损失舰艇艘,运输量只有水雷封锁前的ィ追馑仁乖侥显诎屠和约上签字。年日,伊拉克在入侵科威特后的几个月内,连续布防多枚水雷,水雷品种达余种。这些水雷是伊拉克唯一能限制多国部队舰艇在海湾自由行动的“兵力”,除了给多国部队造成巨大的心理威胁外,还直接炸伤了“特里波利”号两栖攻击舰、“普林斯顿”号导弹巡洋舰、“领袖”号扫猪雷舰及其他多国部队的舰艇。水雷武器的使用对战争产生了较重我国与一些周边国家地区在海域划界,岛屿归属,维护海洋权益,开发海洋资源,特别是在统一祖国等问题上,发生武装冲突的局部战争的可