基于神经网络的海面噪声预测算法

海面噪声是整个海洋噪声研究领域的重要组成部分,准确预测海面噪声对于船舶探测系统及水声系统性能至关重要。本文对影响海面噪声的信号源特性进行分析,通过统计学方法对噪声源的分布情况及噪声传播条件进行研究,分析传播中的射线原理对噪声的影响。最后利用神经网络算法对简正波模型进行改进,研究小角度范围内噪声场的密度函数,并发散至大广角范围,得到海面噪声以及噪声信道的统计特性函数,并进行了实验。     

数值分析模型在船舶环境噪声中的应用

为提高船舶结构噪声特性计算精度,本文根据船舶噪声特性,建立考虑能量泄漏的噪声有限元模型,并将其与流体动力学理论相结合,对船身-水流耦合噪声特性进行数值计算。计算结果表明,船舶噪声对船身掠射角较为敏感,同时海面扰动对船舶噪声的贡献较大,因此在抑制船身结构低频噪声时,应着重考虑海面扰动因素。     

基于矢量水听器浅海波导中海面噪声场的空间特性研究

矢量水听器能够同时测量声场的声压p（t）和振速的3个正交分量vx（t）,vy（t）,vz（t）。本文以射线理论为基础,不考虑声线间的相互干涉,将Harrison的噪声场声压相干模型扩展至声压和振速间的相干模型,对基于矢量水听器浅海波导中的海面噪声场的空间特性进行了研究。结果表明,在浅海波导中,海面噪声场的声压p（t）和振速垂直分量vz（t）是强相干的,与振速水平分量vx（t）和vy（t）是不相干的;声速分布对海面噪声场垂直相干特性影响较为明显;海面噪声场的声压和振速的噪声级与声速分布具有较强的相关性。     

非线性盲信号均衡技术在海上通信系统中的应用及Sinmulink仿真

针对现代海上通信系统中多径信道以及海面多变天气引起通信信号干扰问题,研究了当前处理多径干扰的盲信号均衡技术,针对MPSK调制信号,改进了盲检测信号的权阵函数算法,并利用Matlab的针对通信系统专用仿真工具Simulink搭建了仿真平台。本文最后给出了不同信噪比条件下,该改进算法仿真得到的误码率曲线图。实验表明,该改进权阵函数算法能有效降低海上通信多径干扰以及海面噪声干扰,提高海面通信系统精度性。     

MIMO技术在船舶通信平台的技术研究及仿真

在现有的船舶通信平台中,多输入输出系统(MIMO)平台已经得到广泛研究。但是在船舶MIMO通信系统中,由于海面噪声及多径干扰的影响,利用基于陆面无线通信的一些技术,如频分复用、多进制相移调制调解技术以及传统的信道编解码并不能满足通信系统对容错性能的要求。本文在研究了现有的MIMO通信系统的基础上,设计了一个两发射天线的MIMO船舶通信平台,通过特定的时空及信道编码及正交频分复用技术,较好地解决了海面噪声及多径干扰问题。     

海面浮动光电平台对空无源定位与跟踪

提出利用海面浮动光电平台在波浪作用下的机动实现对空中目标定位与跟踪的方法。建立基于角度与角速度实现无源定位的数学模型,采用无迹卡尔曼滤波进行噪声干扰下的跟踪滤波,通过仿真分析了滤波算法在目标固定不动和目标匀速运动2种情况下的有效性。结果表明,对于含有零均值高斯噪声的角度和角速度测量数据,利用无迹卡尔曼滤波可以进行距离估算,并具有一定的精度和稳定性。     

一种多阀值神经网络盲信道均衡技术在海上通信系统中的应用

盲信道均衡技术利用信号的统计特性来估算多经信道的特征系数,并且会自适应对系数进行调整。海面无线通信系统由于存在多经干扰及海面噪声的多重影响,通信信道色散特性变化较快,利用盲信道均衡技术能较好的适应海面复杂的通信环境。而神经网络能够很好的处理复杂的统计学数据及非线性数学模型,本文研究了现有的基于神经网络的盲信道均衡技术,在此基础上提出一种新的多阀值神经网络盲信道均衡算法,最后给出算法的仿真结果。     

通信系统中高频雷达海杂波的抑制算法仿真

高频雷达是船舶在海面上进行目标探测、通信等作业的重要设备,由于高频雷达在工作过程中受到1阶和2阶海杂波噪声的影响较大,在进行目标探测时信噪比较低。针对这一问题,本文通过分析高频雷达信号和海杂波信号的频谱特性,基于傅里叶变换和Root循环对消算法,研究了船舶通信系统高频雷达海杂波的噪声印制算法。     

基于超像素的海面油膜分割应用

为解决海面多噪声环境下油膜目标快速提取问题,兼顾分割效果和效率,提出基于区域特性的快速分割应用。采用超像素构建区域级语义图像,以像素区块特征形成新的相似度量单元,对超像素进行聚类分割,完成海面油膜的快速分割处理。结果显示,此方法可以有效地完成海面油膜目标的分割提取。基于超像素的分割技术能够兼顾图像区域特性和处理效率,具备抗噪能力优势,提高海面油膜分割算法精度。     

自适应信号处理在海面通信信号处理中的应用

在海面无线通信系统中,短波通信技术由于其高速的数据传输特性得到了广泛应用。但是一方面由于海面噪声引起的码间干扰由此造成的信号畸变,另一方面海面多径信道在短波通信中引起的实际无线信道系数的多变性均要求通信系统中的均衡滤波器能快速自适应进行修正。本文在研究现有自适应信号处理算法的基础上,提出一种新的基于异构补偿的自适应反馈滤波算法。最后利用此方法对短波无线通信系统进行了仿真,结果表明,此算法具有良好的稳定性及收敛性。