基于小波框架与匹配追踪算法的宽带回波信号处理

文章主要研究如何基于小波框架与匹配追踪算法处理宽带回波信号,以求得运动目标的速度与位置。通过对宽带回波模型的研究,可以发现宽带回波信号的表示形式与小波框架存在一定的相似性。因此文章尝试将宽带回波信号用由发射信号生成的小波框架来表示,然后通过匹配追踪算法设法将时延-时间伸缩联合分布密度函数D(s,τ)求出,最终得到运动目标的速度与位置。通过仿真发现文中提出的算法取得了较好的效果,这对今后研究宽带回波信号的处理具有一定的指导意义。     

舰船卤代烷灭火系统储液瓶液位超声波检测技术

为解决舰船卤代烷灭火系统储液瓶液位检测的难题,采用超声波脉冲反射式定点液位测量法,利用超声波在液体与气体介质中余振信号衰减快慢使回波信号波形的包络面积大小不同来界定液位。利用小波分析理论,对采集的回波信号进行消噪降噪,得到了真实的信号。提出了储液瓶测点内部气态与液态的判据,通过比对降噪后气态和液态产生的回波信号的包络面积,可准确确定液位。     

超声回波信号的小波消噪研究

利用小波变换的时频局部化性质,对超声回波弱信号特征进行提取,得到了较好的边缘信号,从而对信号进行全面细致的分析。理论分析和仿真结果表明,小波分析方法适合于超声回波信号的检测和特征提取,在改善了信噪比的同时,还保持了很高的时间（空间）分辨力,具有准确度高、抗噪声性能好等优点。并将该技术应用于物距测量中,提高了系统测量的准确度。     

海杂波信号降噪处理中的小波阈值算法研究

在雷达信号目标检测系统中,雷达脉冲信号照射海面会形成一种后向散射回波,这种散射回波会对雷达造成较大干扰,被称为海杂波信号,海杂波信号进行降噪处理对于提高雷达系统的性能有重要意义。本文利用小波阈值算法和非线性分析,对海杂波信号降噪处理进行系统研究。     

基于参数优化小波变化的舰船目标检测方法

常见的舰船目标检测方法是通过对雷达的回波信号进行分析,优化舰船目标检测模型。本文结合小波变换算法,重新构建了舰船目标的检测模型,对目标检测的数据进行了分析。通过迭代优化,对小波变换模型中的参数进行了调制。实验结果表明,基于小波变换的舰船目标检测模型具有很强的适应能力,能够显著提高目标检测能力。     

信噪比约束下舰船局域网络信号滤波算法研究

针对舰船局域网络信号的传输,采用回归法和伪迹减法无法消除噪声影响,导致信号传输效果较差,为了解决该问题,提出了信噪比约束下的小波分解重构滤波算法。通过分析脉冲回波中目标信号分布特性,可有效区分正常信号和受到噪声影响信号波形。设计离散序列小波分解流程,处理受到噪声影响的离散信号,使其输出主要信息,并获取信噪比增益,有效分离低频信号与噪声,由此完成舰船局域网络信号滤波算法研究。通过实验结果可知,该算法最高滤除效率可达到90%,保证舰船局域网络信号高效传输。     

一种基于小波变化的自适应阈值算法研究

雷达信号处理在整个雷达系统中一直都起着举足轻重的作用,同时也是雷达技术发展中最为活跃的部分。文章主要探讨小波变换在雷达视频压缩中的应用。针对雷达回波信号这些特点,提出了一种基于小波的自适应阈值方法进行雷达回波信号去噪处理,在保留雷达回波的前提下,降低了雷达数字视频的信息量,为雷达数字视频数据的编码打下了良好的基础。而在雷达图像处理中,嵌入式零树小波算法对雷达图像进行压缩取得了不错的效果。利用所提出的信号去噪方法对雷达视频数据进行预处理后在实时性传输方面具有很高的应用价值和前景。     

主动自导水下航行器的高分辨宽带信号检测技术

为了提高主动自导水下航行器对目标的识别能力,提出一种基于自小波变换的主动自导水下航行器的高分辨宽带信号检测技术,构建主动自导水下航行器的回波信号模型,在海水混响干扰下采用自相关匹配滤波器进行信号滤波处理,对滤波输出的宽带信号采用自小波变换进行时频分解,对水下航行器的回波探测信号作WVD-Hough变换,采用二维谱峰搜索方法实现高分辨的目标信号检测。仿真结果表明,采用该方法进行主动自导水下航行器的宽带信号检测的准确检测概率较高,抗旁瓣干扰能力较强,对打击目标的具有高分辨识别能力。     

FPGA的舰船导航雷达回波信号采集

为了满足舰船导航雷达回波信号的信噪比,提升雷达回波信号采集的深度与广度,提出FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计。采用FPGA采集控制硬件,设计FPGA计算控制的雷达回波信号采集平台。通过在平台系统内引入FPGA雷达回波信号采集逻辑,完成对信号采集深度与广度的量化计算。最后,通过仿真测试的方式设计一组实验,对提出的FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计进行可行性验证,证明设计的雷达回波信号采集灵敏度高、范围广、距离远、精度高的优点。     

舰船目标雷达回波的仿真和模拟分析

传统舰船目标雷达回波系统能够实现目标雷达回波的发送与接收,但回波频率多次折射发生回波衍射导致接收信号紊乱,为此设计舰船目标雷达回波实时模拟系统。优化雷达信号实时模拟器系统,完成多模块点对点接收;描述雷达串行多波束发射信号,实现雷达回波精准定位;针对运动扩展目标进行雷达回波频谱调制,通过目标特性分析,实现目标雷达回波实时模拟系统设计。实验数据表明,设计的雷达回波实时模拟系统比传统回波模拟系统的回波接受率高25%,说明设计的回波实时模拟系统具备极高的有效性。     

小波阈值去噪方法在多普勒雷达测速系统中的应用

小波变换具有良好的时频特性和多尺度分析能力,因此在信号分析中得到了越来越广泛的运用。文章就信号去噪的小波变换在多普勒雷达测速系统中的应用进行了分析,并对此系统中运用阈值去噪法时阈值选择的不足进行了改进,取得更好的去噪效果,最后通过仿真进行验证,证明改进方法简单有效。     

Research of underwater bottom object and reverberation in feature space

The critical technical problem of underwater bottom object detection is founding a stable feature space for echo signals classification. The past literatures more focus on the characteristics of object echoes in feature space and reverberation is only treated as interference. In this paper, reverberation is considered as a kind of signal with steady characteristic, and the clustering of reverberation in frequency discrete wavelet transform (FDWT) feature space is studied. In order to extract the identifying information of echo signals, feature compression and cluster analysis are adopted in this paper, and the criterion of separability between object echoes and reverberation is given. The experimental data processing results show that reverberation has steady pattern in FDWT feature space which differs from that of object echoes. It is proven that there is separability between reverberation and object echoes.     

基于Hilbert-Huang变换的船舶结构冲击响应研究

针对水下爆炸时船舶结构遭受的冲击响应信号具有非线性非平稳的特点,提出将Hilbert-Huang变换用于船舶结构冲击响应信号处理.Hilbert-Huang变换是基于经验模态分解(EMD)和Hilbert谱的一种信号处理方法,用EMD分解把时间序列信号分解成不同特征时间尺度的固有模态函数(IMF),然后对IMF分量进行Hilbert变换,从本质上分析船舶结构冲击响应信号的组成成分及特点.与FFT变换和小波变换相比,Hilbert-Huang变换体现出自适应性和先进性,可以有效提取船舶冲击响应信号的时频特征,揭示船舶结构自身的动态特性对冲击响应的影响.     

基于小波变换的电力系统谐波监测研究

为了满足突变的和时变的非平稳谐波检测与时频分析的需要,论述了基于小波变换的谐波检测的原理,提出了用DSP实现电力系统谐波的在线监测的方案。仿真结果表明此方案能满足电力系统中谐波监测实时性要求。     

连续小波分析法在船体波激振动分析中的应用

小波分析法特别适用于非平稳信号的分析和处理,针对船体波激振动的响应特征,简单介绍了连续小波变换的基本理论,提出了用Morlet小波分析船体响应的方法和步骤.重点运用小波分析分析了不规则遭遇波浪和船体弯矩响应的时频特征,并且与傅立叶变换结果进行了对比,研究了波浪与弯矩的相关特征,提出了波激振动产生原因的新的解释,有利于船舶响应的预报理论和结构设计方法的进一步发展.     

时频分析在水雷信息处理中的应用

水雷声换能器接收到的舰船辐射噪声是一个非平稳过程,以傅立叶变换为基础的传统谱分析方法已经难以发挥作用。时频分析因其在时-频域都具有表征信号局部特征的能力而成为非平稳信号分析的有力工具。利用ZAM（Zhao-Atlas—Marks）变换对数据进行时频分析处理,通过试验表明：时频分析弥补了经典傅立叶分析在非平稳信号处理中的不足,直观的说明了频率和时间的关系,有利于水雷获取信号的分析及目标的识别分类。     

用Morlet小波变换研究舰船横摇垂荡耦合特性

本文探索了用小波变换方法对舰船横摇垂荡非线性耦合动力学特性的研究.对于考虑与垂荡二次耦合的舰船横摇方程,用Morlet小波变换分析其摇摆响应动力学特性,研究分析了船舶在几种典型波浪中的状况:稳定区域中的横摇回复和稳态横摇;非稳定区域的横摇发散;以及混沌现象.研究表明,通过小波变换所特有的时频窗,对横摇响应小波变换系数的模和相等信息进行分析,可以获得船舶横摇-垂荡耦合非线性动力学幅值和频率的各种典型特征.     

Characteristic analysis of underwater acoustic scattering echoes in the wavelet transform domain

Underwater acoustic scattering echoes have time–space structures and are aliasing in time and frequency domains. Different series of echoes properties are not identified when incident angle is unknown. This article investigates variations in target echoes of monostatic sonar to address this problem. The mother wavelet with similar structures has been proposed on the basis of preprocessing signal waveform using matched filter, and the theoretical expressions between delay factor and incident angle are derived in the wavelet domain. Analysis of simulation data and experimental results in free-field pool show that this method can effectively separate geometrical scattering components of target echoes. The time delay estimation obtained from geometrical echoes at a single angle is consistent with target geometrical features, which provides a basis for object recognition without angle information. The findings provide valuable insights for analyzing elastic scattering echoes in actual ocean environment.     

一种面向水下无人航行器的实效图像增强算法

针对水下图像存在严重模糊、对比度低、噪声多等问题,根据小波的时频特性及多分辨率特点,提出一种基于小波变换的水下模糊图像增强算法。利用小波变换对RGB图像进行二层小波分解,把原图分解为高、低频子带,利用导向滤波算法估计低频子带上的照射分量并进行去除;利用软阈值算法对高频子带上的图像边轮廓信息进行去噪和增强处理;对水下图像进行小波逆构,并进行伽玛校正;最后利用改进的灰度世界算法对水下图像进行颜色校正。试验结果表明,使用文章中算法处理所得到图像的对比度及信噪比都较高,且清晰度较高,满足水下无人航行器的要求。     

水下爆炸压力时频分布的小波包分析

为了对舰船结构和设备的冲击环境进行研究,提出了基于小波包分析的水下爆炸压力时频分析方法.研究了短时非平稳水下爆炸压力实验测试信号的时频分布和能量分布规律,从水下爆炸压力时域信号中提取出冲击波,首次和二次气泡脉动压力信号,分析了它们在不同频带的能量分布规律.结果表明,基于小波包的时频分析方法可以提取水下爆炸压力不同时段的信号进行能量和频率分析,水下爆炸压力中以低频成分为主的气泡脉动压力产生的能量接近总能量的一半,是使安装频率为数十赫兹的舰船设备产生冲击振动的主要能源.