水下小目標(biāo)主被動(dòng)聲學(xué)特性及探測(cè)方法研究.pdf

1、水下蛙人對(duì)于港口、碼頭和軍事設(shè)施等目標(biāo)構(gòu)成了重要威脅?？v觀國內(nèi)外蛙人預(yù)警方面，對(duì)水下蛙人聲學(xué)特性的研究顯得尤為重要。本文著重研究水下蛙人的聲學(xué)特性，為識(shí)別和探測(cè)蛙人提供理論基礎(chǔ)，同時(shí)研究了探測(cè)蛙人的可實(shí)行方法，對(duì)于蛙人探測(cè)聲納的設(shè)計(jì)有重要價(jià)值。 本文從聲輻射和聲散射兩個(gè)角度分析了蛙人的聲學(xué)特性，并利用比較法測(cè)量肺部和模擬呼吸器的目標(biāo)強(qiáng)度。水下蛙人聲輻射主要來源于呼吸中吸氣產(chǎn)生的聲信號(hào)，當(dāng)吸氣時(shí)產(chǎn)生高頻信號(hào)，呼氣時(shí)信號(hào)含有低頻成分

2、，且以3.3秒為周期重復(fù)；聲散射主要來源于其肺部組織，通過對(duì)這些特性的分析，文中介紹了幾種被動(dòng)識(shí)別技術(shù)：功率譜估計(jì)、短時(shí)傅里葉變換和特征值包絡(luò)譜方法等。本文使用單矢量水聽器對(duì)呼吸信號(hào)進(jìn)行方位估計(jì)，重點(diǎn)研究了直方圖方位估計(jì)和加權(quán)直方圖方位估計(jì)法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)這兩種方法可用于水下蛙人定位。 本文使用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)了信號(hào)發(fā)生器和多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，進(jìn)行水池和湖上實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析了水下蛙人主被動(dòng)的聲學(xué)特性。驗(yàn)證了識(shí)別算法的