水聲輻射噪聲信號(hào)的壓縮感知技術(shù)研究.pdf

1、水下噪聲對(duì)水聲目標(biāo)探測(cè)、船舶工程和海洋研究都有重要作用,水聲輻射噪聲信號(hào)作為被動(dòng)聲納探測(cè)的目標(biāo)信號(hào),一直都是研究的重點(diǎn)。但現(xiàn)有采集技術(shù)下獲取的數(shù)據(jù)量很大,不利于在有限帶寬的水聲信道下傳輸,近年來(lái)出現(xiàn)了一種名為壓縮感知的數(shù)據(jù)采集新技術(shù),只需采集較少數(shù)據(jù)量就能恢復(fù)出原始信號(hào)。本文將壓縮感知應(yīng)用于水聲輻射噪聲信號(hào),研究其在時(shí)延估計(jì)和DEMON譜分析中的適用性。
　　 首先介紹了課題的研究背景及意義,并對(duì)壓縮感知在各方面包括水聲學(xué)中的研

2、究現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)單概括；接著按壓縮感知三要素,即信號(hào)稀疏性、測(cè)量矩陣和恢復(fù)算法,對(duì)其原理進(jìn)行了詳細(xì)闡述,構(gòu)造了一種新的測(cè)量矩陣并分析了它和其它常用測(cè)量矩陣的性能；然后分別研究了壓縮感知在摩托艇和貨船兩種螺旋槳信號(hào)下的時(shí)延估計(jì),通過(guò)高斯矩陣、伯努利矩陣、稀疏矩陣、Toeplitz矩陣和確定性矩陣對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行采樣,選取了離散余弦基、小波基和傅里葉變換基作為重構(gòu)時(shí)的信號(hào)稀疏基,比較了在不同矩陣、不同稀疏基和3種恢復(fù)算法(正交匹配追蹤算法、梯度算