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1、總第206期艦船電子工程VoL31No．82011年第8期ShipElectronicEngineering169艦船噪聲非線性特征的信道傳播研究蘇曉樂”張明敏”李猛。(海軍工程大學(xué)”武漢430033)(海軍704廠。青島266109)摘要文章首先針對(duì)信道的相干多途特性，基于射線理論，利用MATLAB仿真得到了信道的多途參數(shù)；接著基于相似序列重復(fù)度理論，提取了艦船輻射噪聲的非線性特征一序列重復(fù)度RPT；最后將艦船輻射噪聲通過多途信道作用，提取不同信道作用后的RPT特征并進(jìn)行對(duì)比分析。研究表明，當(dāng)艦船輻射噪聲在不同傳播距離
2、和海深的信道里傳播時(shí)，RPT特征的幅值緩慢變化，且其特征曲線的形狀也發(fā)生改變，即艦船輻射噪聲的RPT特征在多途信道里傳播時(shí)是不穩(wěn)定的。關(guān)鍵詞相似序列重復(fù)度；特征穩(wěn)定性；艦船輻射噪聲中圖分類號(hào)TP274ResearchonNonlinearFeatureTranslationofShipNoisesinAcousticChannelSuXiaoleZhangMingminLiMeng(NavalUniversityofEngineering”，Wuhan430033)(Navy704Factorye，Qingdao2661
3、09)AbstractMultipathparametersofunderwateracousticchannelbasedonraytheoryaregotfirstly．Next。similarse—quencerepeatability(RPT)featureofship-noiseisextractedbasedonRPTtheory．Atlasttheaffectionofmulti-pathchannelisaddedtoshipnoiseandRPTfeatureisextractedandcompared
4、．Theresearchindicatesthat。RPTvaluechangeslowlywhenshipnoisepassesfromthechannelswithdifferentrangesanddepthsanditsshapechanges．NamelyRPTfeatureissteadypassingthroughmultipathchanne1．KeyWordssimilarsequencerepeatability，featurestabilization，shipradiatednoiseClassN
5、umberTP274的穩(wěn)定性問題[]，為從信道畸變之中提取出信號(hào)1引言的真實(shí)穩(wěn)定特征做了初步的探索。目標(biāo)特征提取是目標(biāo)識(shí)別與分類的重要前期工作，決定了后續(xù)識(shí)別與分類工作的成敗¨1q]。盡2多途信道建模管特征提取技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了多年的研究，但在真實(shí)2．1射線理論模型環(huán)境下應(yīng)用于水聲目標(biāo)識(shí)別及分類時(shí)的效果卻一射線理論是波動(dòng)理論的一種近似[引，對(duì)聲場(chǎng)的描直不太如人意。述是由射線來傳遞聲能量的，聲能沿聲線按一定的路造成這一結(jié)果的其中一個(gè)原因是：提取的某些徑到達(dá)接收點(diǎn)，沿第i條途徑到達(dá)的信號(hào)幅度記為艦船噪聲特征可能是經(jīng)過信道傳輸而發(fā)
6、生了畸A，時(shí)延記為，忽略介質(zhì)吸收的頻率特性，假設(shè)聲傳變【3]，因此分析艦船噪聲特征量的穩(wěn)定性，是提高播都沒有色散現(xiàn)象，則總的接收信號(hào)是各聲線所傳送真實(shí)環(huán)境下艦船目標(biāo)識(shí)別率的重要一環(huán)。的信號(hào)的干涉疊加，因而多途信道的系統(tǒng)函數(shù)為：本文通過一個(gè)簡(jiǎn)單的時(shí)不變相干多途信道模N()一∑A(￡一)(1)型，研究了艦船輻射噪聲RPT特征在信道中傳播*收稿日期：2011年2月18日，修回日期：2011年3月23日作者簡(jiǎn)介：蘇曉樂，男，碩士研究生，研究方向：海洋聲場(chǎng)建模。張明敏，男，博士生導(dǎo)師，教授，研究方向：海洋聲學(xué)。170蘇曉樂等：艦船
7、噪聲非線性特征的信道傳播研究總第206期式(1)中共有N條聲線途徑對(duì)聲場(chǎng)有重要貢獻(xiàn)。信道傳輸函數(shù)很像一個(gè)“梳狀濾波器”，這意味式(1)兩邊進(jìn)行傅立葉變換，即得：著信號(hào)在傳輸過程中會(huì)發(fā)生畸變。NH(廠)一∑A聽(2)3相似序列重復(fù)度的計(jì)算一1若已知海深、聲速剖面、聲源和接收點(diǎn)的相對(duì)目前多采用延時(shí)法重構(gòu)相空間，具體方法如幾何關(guān)系，即可由式(1)和(2)求得相干多途信道系下E：統(tǒng)函數(shù)的具體形式[]。s()為一時(shí)序序列，72—1，2，3，?，N；d為相空2．2多途信道傳輸函數(shù)仿真間重構(gòu)的維數(shù)；T為重構(gòu)延時(shí)。則Y一(s()，s(i
8、+下面仿真聲源和接收器靜止時(shí)相干多途信道T)，s(i+2T)，?，S(i4-(一1)T))為相空間的一的系統(tǒng)函數(shù)。個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)構(gòu)成的集合構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)度為N一(一1)聲速剖為線性負(fù)梯度(海面1510m／s，海底1)T，維數(shù)為d的相空間。1460m／s)，海深100m，發(fā)射器深度30m，接收器深兩序列的相似程度可通過計(jì)算相
