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《基于耳蝸模型的艦船噪聲譜分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、基于耳蝸模型的艦船噪聲譜分析謝駿，胡均川，笪良龍，李玉陽(yáng)（海軍潛艇學(xué)院戰(zhàn)術(shù)水聲環(huán)境數(shù)據(jù)中心，山東青島266071）摘要：為提取艦船噪聲聽(tīng)覺(jué)特征，應(yīng)用被動(dòng)長(zhǎng)波模型對(duì)艦船噪聲進(jìn)行了分析，得到噪聲信號(hào)的二維時(shí)空分布。給出了4種一維特征，它們能夠分別從不同側(cè)面反映艦船噪聲時(shí)頻幅特征，同時(shí)簡(jiǎn)化了特征的描述方式。大量實(shí)驗(yàn)表明，基于聽(tīng)覺(jué)模型特征分析結(jié)果，較全面的反映了艦船噪聲的聽(tīng)覺(jué)特征，為被動(dòng)聲納目標(biāo)識(shí)別提供了新的特征分析方法。關(guān)鍵詞：耳蝸模型；被動(dòng)長(zhǎng)波模型；艦船噪聲；特征提?。槐粍?dòng)聲納；水下目標(biāo)識(shí)別；聽(tīng)覺(jué)感知中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：Spectrumanalys
2、isbasedoncochleamodelfornavalvesselradiationnoiseXIEJun,HUNJun-chuan,DALianglong,LIYuyang(NavalSubmarineAcademyTacticalUnderwaterAcousticalDatabaseCenter,QingDao266071,China)Abstract：Apassivelongwavecochleamodelisappliedtoextractaudialfeatureofnavalvesselradiationnoise.Basedonthemodel,atwo
3、dimensionaltimespacedistributionSpectrumofnoisesignaliscalculated.Fouronedimensionalfeatureswithsimpleformarepresented.Theexperimentresultsshowsthatthefeaturesbasedoncochleamodelisconsistentwithauditoryperceptionofnoisesignal.Theapproachisanewmethodtoextractfeatureforpassivesonartargetreco
4、gnition.Keywords：cochleamodel;passivelongwavemodel;navyvessel'snoise;featureabstract；passivesonar;underwatertargetrecognition;auditoryperception引言收稿日期：xxxx-xx-xx修回日期：xxxx-xx-xx基金項(xiàng)目：國(guó)防預(yù)研基金，51303060403-01；新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃NCET。作者簡(jiǎn)介：謝駿(1976-),男,安徽潁上,漢,博士在讀,講師,研究方向?yàn)槁暭{環(huán)境效應(yīng)仿真、水下目標(biāo)特性分析。被動(dòng)聲納目標(biāo)識(shí)別問(wèn)題是水聲信號(hào)處
5、理領(lǐng)域的突出難題之一。被動(dòng)聲納目標(biāo)識(shí)別研究對(duì)象通常是艦船噪聲信號(hào)序列，它被認(rèn)為是局部平穩(wěn)的寬帶隨機(jī)過(guò)程，主要由螺旋槳噪聲、機(jī)械噪聲和水動(dòng)力噪聲組成。艦船噪聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理的研究取得了一些成果[1]~[4]，對(duì)特征提取和分類(lèi)器設(shè)計(jì)有一定指導(dǎo)意義。更多的研究集中在對(duì)艦船噪聲信號(hào)的分析方面，主要包括時(shí)域、頻域和時(shí)頻聯(lián)合域，其中基于LOFAR和DEMON的頻域分析技術(shù)在國(guó)內(nèi)外識(shí)別系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用[5]~[9]。近年來(lái)，一些現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)被引入目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域，一方面用于改進(jìn)LOFAR和DMEON分析，另一方面主要是針對(duì)艦船噪聲非線(xiàn)性特性的分析。當(dāng)前，水下目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域具有穩(wěn)健性和明確
6、物理意義的特征很缺乏，除了轉(zhuǎn)速特征外，提取聲納員使用的聽(tīng)覺(jué)特征是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。隨著聽(tīng)覺(jué)科學(xué)的發(fā)展，聽(tīng)覺(jué)生理和聽(tīng)覺(jué)心理研究取得了大量的成果，在語(yǔ)音識(shí)別領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用[10]。將聽(tīng)覺(jué)科學(xué)的研究成果應(yīng)用到對(duì)艦船噪聲信號(hào)中，分析聲納員聽(tīng)覺(jué)分類(lèi)時(shí)頻幅特征，對(duì)提高被動(dòng)聲納目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)的性能意義重大。1耳蝸模型原理人耳是優(yōu)良的聲信號(hào)分析處理器。人耳外周器官主要可分為外耳、中耳、內(nèi)耳三個(gè)部份，連同各級(jí)聽(tīng)覺(jué)中樞，構(gòu)成了人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)。其中外周器官是一個(gè)復(fù)雜的生物力學(xué)系統(tǒng)，并在內(nèi)耳轉(zhuǎn)化成一個(gè)復(fù)雜的生物電子器官。在對(duì)人耳感聲機(jī)理的研究中，通常認(rèn)為聲波到達(dá)內(nèi)耳前的部分是個(gè)簡(jiǎn)單的線(xiàn)性濾
7、波器，內(nèi)耳的耳蝸是重要的聲音的感知器官，它能完成能量轉(zhuǎn)換功能，產(chǎn)生能被中樞神經(jīng)系統(tǒng)所接受和處理的生物電脈沖序列，同時(shí)它也具有很強(qiáng)的信號(hào)處理能力，能將聲信號(hào)的頻率、強(qiáng)度、瞬時(shí)特征等重要信息編碼聽(tīng)神經(jīng)生物電序列的時(shí)間—空間分布之中。有關(guān)人耳感聲機(jī)理的學(xué)說(shuō)是建立在耳蝸解剖學(xué)基礎(chǔ)上的，比較著名的有Helmholtz的聽(tīng)覺(jué)部位共振學(xué)說(shuō)、Rutherford的頻率學(xué)說(shuō)和Békèsy的行波理論等。Békèsy對(duì)耳蝸基底膜振動(dòng)的直接觀察和其行波理論的提出，成為耳蝸頻率分析器基礎(chǔ)理論的重要依據(jù)。行波理論指出特定頻率的聲音會(huì)引起耳蝸底
