基于時(shí)頻分析的水聲信號(hào)盲分離方法研究.pdf

1、聲吶在水下通訊過程中發(fā)揮著很大的作用，是水下信號(hào)處理的主要電子設(shè)備。一般主動(dòng)聲吶的工作頻率集中在3KHz~97KHz，被動(dòng)聲吶的工作頻段集中在3Hz~97KHz。水聲信道可以認(rèn)為是一個(gè)具有時(shí)變和空變特性的信道，同時(shí)水聽器接收設(shè)備中某些非線性元器件導(dǎo)致觀測(cè)到的信號(hào)常常是多種非平穩(wěn)信號(hào)的混合。水聲環(huán)境還存在很多外部干擾和噪聲，嚴(yán)重影響后期的目標(biāo)探測(cè)性能。時(shí)頻方法是非平穩(wěn)信號(hào)的處理方法，盲分離（BSS）方法能夠分離未知混合信號(hào)，時(shí)頻方法和盲分

2、離方法相互綜合，能夠有效的分析水聲信道中傳播的非平穩(wěn)信號(hào)。
　　本文聚焦于水聲信號(hào)盲分離問題，針對(duì)其非平穩(wěn)特點(diǎn)，搜尋更適合于實(shí)際應(yīng)用的盲分離方法。論文首先給出了對(duì)水聲信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻和盲分離綜合分析的原因和意義，然后介紹了國(guó)內(nèi)外對(duì)這一問題的研究狀況。描述了盲分離模型，并用信干比指標(biāo)對(duì)本文中的算法進(jìn)行性能評(píng)估。時(shí)頻變換是分析非平穩(wěn)信號(hào)的一種強(qiáng)有力手段，時(shí)頻變換大體上可以分為三類：線性時(shí)頻變換、非線性時(shí)頻變換以及希爾伯特黃變換。本文分別從

3、線性、非線性時(shí)頻分析以及Hilbert-Huang變換（HHT）的角度仿真了水聲信號(hào)分離過程，得到的仿真結(jié)果能夠清晰反映水聲信號(hào)盲分離算法的性能，對(duì)該類問題的后繼研究有一定參考價(jià)值。
　　針對(duì)以非線性時(shí)頻分析為基礎(chǔ)的信號(hào)盲分離算法，本文先介紹了常見的雙線性時(shí)頻變換的理論基礎(chǔ)；然后引入適用于非平穩(wěn)信號(hào)的盲分離方法，并通過計(jì)算機(jī)仿真對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。線性時(shí)頻分析的引入克服了非線性時(shí)間頻率分析的缺陷，借助瞬時(shí)時(shí)頻比方法搜索單源分析域，進(jìn)而求