艦船輻射噪聲的混沌特征提取方法研究.pdf

1、水下目標特征提取技術在現代水聲信號處理領域具有十分重要的意義。將混沌理論應用于水下信號處理，通過相空間重構、混沌特征參數提取等非線性時間分析方法可以達到對艦船信號識別的目的。本文以基于混沌理論的非線性時間序列分析為基礎，圍繞艦船輻射噪聲的特征提取這一主題，進行了如下工作： 1.在相空間重構的基礎上，對Takens嵌入定理進行了研究，并對重構的兩個參數—延遲時間和最小嵌入維數進行了估計。利用平均互信息法確定相空間重構的時間延遲。利

2、用偽最鄰近點法確定相空間重構的最小嵌入維數。介紹了非線性動力系統狀態(tài)變量之間的信息流概念，有助于進一步了解非線性的本質。 2.研究了基于相空間重構的非線性局部投影濾波方法，該方法的原理是將低維的時間序列拓展到高維的相空間，將高維相空間分解為兩個正交的子空間，將具有較小特征值的特征矢量所在的流形向較大的特征值所在的特征矢量投影。利用局部投影濾波方法對艦船輻射噪聲進行降噪，可以較好地恢復波形和相空間軌跡。 3.研究了艦船輻射

3、噪聲的特征提取方法。通過對艦船輻射噪聲進行關聯維數、最大Lyapunov指數、h2熵等混沌特征參數的提取，結果表明：利用關聯維數的確可以對不同的艦船目標進行分類；由于艦船輻射噪聲具有正的最大Lyapunov指數及正的h2熵，說明艦船輻射噪聲中確實有混沌成分存在。 4.研究了基于相空間重構的遞歸圖及定量遞歸分析。通過對艦船輻射噪聲遞歸圖的分析及對定量遞歸分析特征量的計算，得出：艦船輻射噪聲的遞歸圖與其混沌特征量如關聯維數之間存在著