基于混沌理论的舰船辐射噪声特征提取-论文.pdf

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1、第26卷第4期海军工程大学学报V01．26No．42014年8月JOURNAI0FNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGAug．2014DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2014．04．012基于混沌理论的舰船辐射噪声特征提取杨玲，郑思仪(武警北京指挥学院，北京100012)摘要：针对不同目标舰船的辐射噪声信号特征提取问题，提出了将混沌理论用于非线性时间序列的分析方法。该方法利用非线性局部投影滤波方法进行信号降噪，并在重构相空间的基础上对每一类舰船辐射噪声信号的

2、最大Lyapunov指数、自然测度和关联维数等非线性特征参数进行提取。实验结果表明：当舰船辐射噪声信号的最大Lyapunov指数大于0且为有限值时，舰船辐射噪声信号具有混沌特性；自然测度和关联维数可作为区分不同目标船型的舰船辐射噪声信号的有效特征。关键词：舰船辐射噪声；特征提取；混沌；局部投影滤波中图分类号：TN911．7文献标志码：A文章编号：1009—3486(2014)O4～0050—05Featureextractionofship—radiatednoisebasedonchaostheory

3、YANGLing，ZHENGSi—yi(BeijingCommandCollegeofChinesePeoplesArmedPoliceForce，Beijing100012，China)Abstract：Ananalysismethodofnonlineartime—seriesbasedonchaosisproposedfortheextractionofdifferentship—radiatednoisecharacteristicparameters，suchasphase—spacereco

4、nstructionandnonli—nearlocalprojectnoisereduction．Themethodcanbeusedtorecovertheoriginsignalandthephasetrajectorieseffectivelyfromthenoiseenvironmentandtoextractthenonlinearcharacteristicparame—tersofthemaximumLyapunovexponent，correlationdimensionandnatu

5、ralmeasureoftheship—radiatedsignalsonthebasisofphase—spacereconstruction．Theexperimentalresultsshowthatship—radiatednoiseisindeedchaoticbecauseitslargestLyapunovexponentispositive，andthatbothofcor—relationdimensionandnaturalmeasureareregardedastheeffecti

6、vefeaturesofdistinguishingthenoisesignalsradiatedformdifferenttypesofships．Keywords：ship—radiatednoise；featureextraction；chaos；localprojectnoisereduction舰船辐射噪声信号包含了众多的舰船特征：特征的可靠性就会显著下降。此外，舰船噪声信如航速、类型、吨位等，是体现舰船性能的一个重号在经过复杂的海洋信道传播后，信号特征具有要标志。舰船辐射噪声特性的有效分析对

7、研发水非平稳、非高斯和非线性特性]，不符合传统信号下武器的声引信以及准确地识别与攻击敌方目标检测方法中对被测信号作线性、高斯等预定假设。具有非常重要的意义口]。传统的目标探测主要针对信号在统计特性上的不同，目前通常采用时是检测辐射噪声的线谱特征和信号强度_4]。但频分析、高阶统计量、混沌分形、神经网络和小波是，一旦海洋背景噪声的强度大于目标信号的强变换等现代信号处理技术进行不同的处理，使传度时，使用频谱分析方法来检测目标信号的频谱统的信号处理能力得到了极大改善]。随着对收稿日期：2013—12—27；修

8、回日期：2014—04—2O。基金项目：国家自然科学基金资助项目(10474079)。作者简介：杨玲(1973一)，女，副教授，主要研究方向为信号与信息处理。通信作者：郑思仪(1982一)，女，讲师，博士，E-mail：sisizheng@163．corn。第4期杨玲等：基于混沌理论的舰船辐射噪声特征提取．51．现代信号处理方法研究的不断深入，基于混沌理征参数估计。论的苎文璧中将混沌理论用于非线性2苎时间序列分析及．。相～空间～重构～参数估