基于小波变换的水下信号处理研究

宽带信号论文 宽带模糊度函数论文 时频分析论文 连续小波变换论文 宽带信号检测论文 宽带信号估计论文
论文详情
在水下信号处理系统中,自导信号波形不仅决定了系统的信号处理方法,而且直接影响系统的分辨力、参数测量精度、抑制混响及抗干扰和与信道匹配能力等方面的性能。在现代声纳系统中,为获得较远的作用距离和较高的分辨力、测量精度,多采用宽带信号作为自导波形。虽然宽带信号具有很多优点,但因其自身宽带的非平稳特性,更易受环境影响,产生畸变。目前宽带处理从方法上大体可分为两大类:一类是傅立叶综合法,即将宽带信号以一定步长分为若干窄带信号,进而利用传统的窄带方法进行处理,再将结果综合,但这样的处理并不总是有效的,且存在着较大系统偏差,另一类方法是对宽带信号进行二维处理,如宽带模糊度函数方法,以及近年来迅速发展的几种现代信号处理方法,如小波变换、时频分布等。 本文主要研究水下目标宽带主动信号的检测和估计问题,针对水下工作环境以及宽带信号自身的非平稳性,引入现代信号处理中适合进行非平稳信号分析的小波方法。同时从宽带相关与小波变换的相似性出发,引入小波变换这一数学工具来进行宽带信号的检测和估计。本文的工作如下: 1.论述了现代时频分析方法,主要分析了短时傅立叶变换、Wigner-Ville以及小波变换理论,分析了三种方法的特点,从而确定小波变换方法更适合进行水下宽带信号处理。 2.研究宽带信号的定义,论述了宽带模糊度函数的定义,从宽带模糊度函数的角度上分析了矩形包络线性调频信号、高斯包络线性调频信号、矩形包络双曲调频信号这三种常用宽带信号的性能。 3.研究了连续小波变换的计算结构,给出了基于FFT和Mellin变换的两种连续小波变换快速算法,为宽带相关处理的快速实现提供了依据。 4.论述了信号检测理论和传统的检测器,从宽带相关检测器与连续小波变换形式上的相似性引入基于连续小波变换的宽带信号检测器。同时针对小波检测器在低信噪比下检测效果不理想的情况下对其进行改进,提出基于二维相关的小波检测器,并对这几种检测器进行仿真和对比。 5.论述了信号估计理论,并针对宽带信号的特点,分别从时延估计、多普勒估计、时延和多普勒联合估计这三个角度分析了基于小波变换的估计器性能。在进行时延估计时,引入基于最小二乘准则的离散小波估计与连续小波变换估计器进行对比。在进行多普勒估计时采用基于连续小波变换的二种估计方法进行对比。在进行联合估计时,将广义相关理论引入到小波变换中,提出基于广义相关的连续小波变换估计器并进行仿真。
摘要第3-4页
ABSTRACT第4页
第一章 绪论第7-12页
    1.1 研究背景及意义第7-9页
    1.2 国内外研究现状第9-10页
    1.3 论文研究的主要内容及结构安排第10-12页
第二章 小波变换理论第12-22页
    2.1 引言第12页
    2.2 时频分布第12-17页
        2.2.1 短时傅立叶变换(STFT)第13-15页
        2.2.2 Wigner-Ville分布第15-17页
    2.3 小波变换第17-21页
    2.4 本章总结第21-22页
第三章 宽带信号处理理论第22-36页
    3.1 宽带信第22-25页
        3.1.1 宽带条件第22-23页
        3.1.2 宽带信号的表示第23-24页
        3.1.3 宽带信号采样第24-25页
    3.2 目标回波模型第25-27页
        3.2.1 点目标回波模型第25-26页
        3.2.2 体目标回波模型第26-27页
    3.3 宽带模糊度函数第27-30页
        3.3.1 宽带模糊度函数(WAF)定义第27-28页
        3.3.2 宽带模糊度函数物理意义第28-29页
        3.3.3 宽带模糊度函数的性质及相关概念第29-30页
        3.3.4 宽带模糊度函数与小波变换的关系第30页
    3.4 宽带信分析第30-35页
        3.4.1 线性调频(LFM)信号第30-32页
        3.4.2 常用宽带信号信号仿真第32-35页
    3.5 本章小结第35-36页
第四章 基于小波变换的宽带信号检测第36-53页
    4.1 概述第36-37页
    4.2 传统检测器第37-39页
        4.2.1 匹配滤波器第37-38页
        4.2.2 能量检测器第38-39页
    4.3 宽带信号检测器第39-41页
        4.3.1 宽带检测器形式和小波检测器形式第39-41页
        4.3.2 基于时间-尺度域二维相关的宽带信号检测第41页
    4.4 仿真结果及分析第41-45页
        4.4.1 母小波的选取第41-42页
        4.4.2 信号的选取第42页
        4.4.3 回波信号的小波变换和二维相关仿真第42-44页
        4.4.4 检测性能第44-45页
        4.4.5 仿真结果分析第45页
    4.5 连续小波变换的快速算法第45-52页
        4.5.1 连续小波变换的直接计算第46-47页
        4.5.2 基于FFT的连续小波变换快速算法第47-48页
        4.5.3 基于Mellin变换的连续小波变换快速算法第48-51页
        4.5.4 仿真结果第51-52页
        4.5.5 仿真结果分析第52页
    4.6 本章小结第52-53页
第五章 基于小波变换的宽带信号估计第53-74页
    5.1 概述第53页
    5.2 最大似然估计第53-55页
    5.3 基于小波变换的距离估计第55-61页
        5.3.1 距离估计的基本原理第55页
        5.3.2 基于连续小波变换的距离估计方法第55-56页
        5.3.3 基于离散小波变换的距离估计方法第56-59页
        5.3.4 仿真结果第59-60页
        5.3.5 仿真结果分析第60-61页
    5.4 基于小波变换的多普勒估计第61-65页
        5.4.1 传统多普勒估计理论第61-62页
        5.4.2 基于小波变换的多普勒估计器第62-63页
        5.4.3 仿真结果第63-65页
        5.4.4 仿真结果分析第65页
    5.5 基于小波变换的时延和多普勒的联合估计第65-72页
        5.5.1 联合估计的基本理论第65-67页
        5.5.2 基于模糊度函数和基于小波变换的联合估计器第67-68页
        5.5.3 基于广义相关的连续小波变换联合估计第68-69页
        5.5.4 仿真结果及分析第69-72页
    5.6 本章小结第72-74页
第六章 全文总结第74-76页
参考文献第76-79页
西北工业大学学位论文知识产权声明书第79页
西北工业大学学位论文原创性声明第79页
论文购买
论文编号ABS1582209,这篇论文共79页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付23.7
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付39.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656