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題名 | 水下音響信號頻譜特徵之萃取與識別=The Extraction and Recognition of Spectral Features for Underwater Acoustic Signals |
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作者姓名(中文) | 杜德銘; 洪崇嶺; 黃炳森; 陳德煒; | 書刊名 | 中正嶺學報 |
卷期 | 32:2(A) 民93.05 |
頁次 | 頁125-135 |
分類號 | 597.6 |
關鍵詞 | 水下音響信號; 功率頻譜密度函數; 雜訊次空間投影; Underwater acoustic signals; Power spectrum density function; Noise subspace projection; |
語文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 水下音響信號因受環境下各種主、客觀因素的影響,而其有非線性、時變的特性,且其信號 / 雜訊比通常非常低;因此處理分析這種信號是相當複雜與困難的工作。本文針對水下的穩態音頻信號進行特性的理論研究,設計出一個有效可行的分析辨識系統。在系統中,我們利用改良的功率頻譜密度函數取出信號頻譜,並以正規化的技術去除寬頻的背景雜訊以獲得穩健的頻譜估計;再以接收機操作曲線的偵測指數大小,利用峰值分佈萃取出頻譜上主要的特徵頻譜做為船艦的聲紋;在比對辨識時,我們以船艦聲紋的二階統計特性建立陣列信號處理的模型,再根據最佳估測理論推導出雜訊次空間投影鑑別法,它是一個近似最大訊號/干擾雜訊比的分類器,除做為船艦辨識外,它具有能在複雜的環境下偵測特定船艦的功能;在實驗中, 我們以水下麥克風錄製的各型船艦資料來驗證系統可靠度,所得到的成果證明本文所提出設計的方法可整合成一個強建性的即時動態船艦辨識系統。 |
英文摘要 | Owing to the influence of various environmental factors, underwater acoustic signals have non-linear and time-varying properties with relatively low signal to noise ratio. Hence, to process and analyze these signals is quite difficult and complicated. The aim of this work is at studying underwater stationary acoustic signals and designing a feasible recognition system. In this proposed system, the signal spectrum can be extracted by a modified power spectrum density function. Meanwhile, the wideband background noise can be removed by a normalization technique. The spectrum features are detected by a peak selection algorithm. In the recogniton stage, a noise subspace projection classifier with maximum signal-to-interference ratio is designed. The robustness of the proposed system has been also shown in experimental results. |
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