一种水下航行器螺旋桨轴频与叶频的变分全息谱识别方法及装置制造方法及图纸

技术编号:43923323 阅读:29 留言:0更新日期:2025-01-03 13:27
本发明专利技术公开了一种水下航行器螺旋桨轴频与叶频的变分全息谱识别方法及装置,变分全息谱方法利用全息表示的思想,实现了对非线性非平稳信号的稳健高维全息表示,得到变分全息谱图,通过对变分全息谱图进行特征提取,实现对水下航行器螺旋桨轴频、叶频及桨叶数的识别与估计;该方法引入了变分模态分解,有效地解决了全息希尔伯特谱分析方法中EMD的模态混叠问题;根据水下航行器辐射噪声中螺旋桨调制信号是低频慢变化的这一特性,引入了分段傅里叶变换,解决了希尔伯特谱分析方法在处理低频慢变化信号时存在较大误差的问题。该方法解决了目前常用的辐射噪声分析方法LOFAR分析、DEMON分析及其各类改进算法在分析非线性非平稳信号时存在的表征不足的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下目标识别,尤其涉及一种水下航行器螺旋桨轴频与叶频的变分全息谱识别方法及装置


技术介绍

1、在水声目标探测和识别领域,对辐射噪声信号进行特征提取是实现水下目标精准探测的一种有效手段。水下航行器的辐射噪声可分为三类,包括机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声,按照频谱特性,可分为连续谱、线谱和调制谱。其中,连续谱主要由螺旋桨空化噪声产生,线谱主要由机械噪声和螺旋桨旋转噪声产生,调制谱表现为螺旋桨噪声中的高频连续谱受到螺旋桨轴频和叶频的调制作用。

2、螺旋桨噪声是舰船、潜艇、水下航行器等水下目标的主要噪声源。当水下航行器的螺旋桨在非均匀的尾流中转动时,其螺旋桨空化噪声会出现调制现象。调制谱中存在诸多离散线谱,其中频率最低的基频线谱代表螺旋桨的轴频,其余频率成倍数关系的线谱是螺旋桨轴频的各次谐波,谐波数量与螺旋桨叶片数相对应。因此,调制谱中包含有水下航行器螺旋桨的结构特征信息,其频谱特性常用于水下目标类型的识别和目标速度的估计。

3、理论研究表明,水下航行器辐射噪声信号是非线性非平稳的。目前常用的辐射噪声分析方法lofar分析本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下航行器螺旋桨轴频与叶频的变分全息谱识别方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述截取后的辐射噪声信号进行经验模态分解时,所述截取后的辐射噪声信号表示为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对多个所述IMF进行筛选,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设长度的时间窗,对所述分解后的IMF进行分段傅里叶变换时,傅里叶变换的计算公式为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述载波频率、所述调制频率和所述调制幅度的时间变量进行积分,得到变分全息...

【技术特征摘要】

1.一种水下航行器螺旋桨轴频与叶频的变分全息谱识别方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述截取后的辐射噪声信号进行经验模态分解时,所述截取后的辐射噪声信号表示为:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对多个所述imf进行筛选,包括:

4.根据权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨益新孙今希杜朝辉史阳
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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