The invention discloses a multi-path propagation acoustic signal separation method based on higher order cumulants. The invention of the original active broadband signal separation method based on two order cumulant expansion to four order cumulant, according to the four order cumulant structure corresponding replica vector and the noise subspace, and assuming additive noise signal propagation in the process of color noise, according to the orthogonality and noise subspace search ray path. The invention also discloses an ocean acoustic tomography method based on acoustic ray propagation time chromatography and a sound source positioning method. Compared with the prior art, the invention has higher separation accuracy, can correctly separate ray path interval is smaller, and can be applied to the sensor number is less than the ray path, but also can inhibit the effect of Gauss noise and non Gauss noise.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声信号处理
,尤其涉及一种基于高阶累积量的多路径传播声信号分离方法。
技术介绍
声信号处理技术目前已广泛应用在水声探测、通信以及地震、生物医学工程等许多领域。由于声音信号在介质中的传播往往是以多路径的形式存在,传感器所接收的是这多个路径传播的波的混叠数据,因此,要对声信号进行后续处理的前提是要从传感器所接收的多路径传播声信号中将每条声线路径分离出来,这种声信号处理方法即为多路径传播声信号分离方法。以海洋声层析技术为例,海洋声层析是用声速方法检测海洋内部的最重要技术之一,它利用声音在海洋中传播速度的变化来反演海洋温度的变化乃至海洋气候变化。根据不同的反演模型,可分为:(1)声线传播时间层析(2)简正波传播时间层析;(3)峰值匹配层析;(4)简正波相位层析;(5)简正波水平折射层析;(6)匹配场层析。浅海声层析术的前向问题中需识别不同的射线路径,之后将射线路径的到达时间用于解决反演问题并估计声速变化。高质量的反演过程建立在(1)可识别的线路径数;(2)线路径可覆盖的海洋波导一致空间。浅海声层析术利用的一个重要的性质是声信号在水中的多路径传播性质,即:由于海面或海底的折射或反射,声音信号是以多路径的形式传播且每个线路径为发射信号的复本。图1为多路径传播的一个例子。由于每一个线路径都覆盖不同的海洋区域,多路径传播性质可以为浅海声层析术的反演过程提供更多的信息。但多路径传播同时产生干扰区域,因此 ...
【技术保护点】
基于高阶累积量的多路径传播声信号分离方法,用于从声传感器阵列所接收到的多路径传播声信号中分离出每条声线路径,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、对传感器所接收声信号做傅里叶变换后进行空域‑频域平滑处理,获得K=(2Ks+1)(2Kf+1)个窄带估计组成矩阵xks,kf,Ks、Kf分别为空域平滑阶次、频域平滑阶次;且K大于声源个数P;步骤2、利用下式计算矩阵xks,kf的四阶累积量C^=E{(x‾ks,kf⊗x‾ks,kf*)(x‾ks,kf⊗x‾ks,kf*)H}-E{x‾ks,kf⊗x‾ks,kf*}E{(x‾ks,kf⊗x‾ks,kf*)H}-E{x‾ks,kfx‾ks,kfH}⊗E{(x‾ks,kfx‾ks,kfH)*}]]>其中,E表示求期望,*表示求共轭,H表示求共轭转置 ...
【技术特征摘要】
1.基于高阶累积量的多路径传播声信号分离方法,用于从声传感器阵列所接收到的多
路径传播声信号中分离出每条声线路径,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对传感器所接收声信号做傅里叶变换后进行空域-频域平滑处理,获得K=(2Ks+
1)(2Kf+1)个窄带估计组成矩阵xks,kf,Ks、Kf分别...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜龙玉,洪亚萍,伍家松,贺润国,舒华忠,
申请(专利权)人:东南大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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