基于時頻分析的水聲信號盲分離方法研究.pdf

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

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。
　　本文聚焦于水聲信號盲分離問題，針對其非平穩(wěn)特點，搜尋更適合于實際應用的盲分離方法。論文首先給出了對水聲信號進行時頻和盲分離綜合分析的原因和意義，然后介紹了國內(nèi)外對這一問題的研究狀況。描述了盲分離模型，并用信干比指標對本文中的算法進行性能評估。時頻變換是分析非平穩(wěn)信號的一種強有力手段，時頻變換大體上可以分為三類：線性時頻變換、非線性時頻變換以及希爾伯特黃變換。本文分別從

3、線性、非線性時頻分析以及Hilbert-Huang變換（HHT）的角度仿真了水聲信號分離過程，得到的仿真結果能夠清晰反映水聲信號盲分離算法的性能，對該類問題的后繼研究有一定參考價值。
　　針對以非線性時頻分析為基礎的信號盲分離算法，本文先介紹了常見的雙線性時頻變換的理論基礎；然后引入適用于非平穩(wěn)信號的盲分離方法，并通過計算機仿真對其進行驗證。線性時頻分析的引入克服了非線性時間頻率分析的缺陷，借助瞬時時頻比方法搜索單源分析域，進而求