基于高阶统计量和小波分析的特征提取(可复制论文).pdf

万尹,理头才硕士学位论文






















娜
尹才硕士学位论文第一章绪论
第一章绪论
圣本文研究的背景及意义
未来的战争是高技术的较量,代表武器性能的重要指标己不仅仅是弹药
的威力,而是武器的智能化程度,只有准确地发现目标、识别目标乃至精确
地命中目标才能实施有效的杀伤,这一趋势在一些运用了大量高科技武器的
现代战争中己得到越来越明显的体现,比如海湾战争中,具有目标识别能力
的“爱国者”防空导弹与“飞毛腿”地对地导弹的较量科索沃战争中,各
种新式精确制导武器的使用。因此必须大力发展高技术武器装备,尤其是要
提高武器的电子对抗能力,以加强军队的战斗力和武器本身的生存能力,海
战也不例外。
我国是一个海洋大方公里
的海洋国土,海军担负维护国家安全与统一的重任。而在这些我国海域却面
临不少挑战,菲律宾、越南等国先后声称对南沙拥有主权,并相继派兵抢占
南沙岛屿。目前,除我岛外,共有个
岛礁被其他国家侵占。在东海,有中日“钓鱼岛”之争。因此,在近期和未
来的海战中,要求洲门必须树立全新的信息致胜的观念,把战争准备的立足
点放在打赢现代海战,尤其是高科技的海上局部战争上,并以此来规划我海
军的现代化建设。现代战争正从人力密集型向科技密集型转变,武器系统应
具备新式化、智能化、一体化的特征,要建立海军一体化的体系,需要
把信息采集、信息处理、信息利用和信息保护作为重要的环节,其中通过战
场信息系统收集、处理、分发和利用是夺取信息优势,是打赢海战场信息战
的基础。
现代海战可以说是一场围绕对抗与反对抗技术的较量,如英阿马岛之战,
双方都使用了大量的水下电子对抗据报道,阿根廷“圣路易斯”号潜艇对
英国舰船进行了三次鱼雷攻击,但是由于英国舰船装有拖曳式声诱饵,采用
了相应的对抗措施,使得鱼雷攻击无一命中目标。可以看出,由于水下环境
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才护硕士学位论文第一章绪论
本来就非常复杂,存在各种各样自然界的随机干扰,再加上水下电子对抗技
术的发展,目标可能采取各种人为欺骗和干扰措施,使得现代水下武器系统
对于目标检测和目标识别的要求越来越高,因此有必要研究水下目标识别技
术,以提高水中兵器的各种复杂环境下的作战能力。
虽然现代声纳的新技术的使用,为及时准确发现远程小信噪比目标提供
了必要的技术保障,然而,水下目标的自动识别是实现水下武器装备智能化
的关键技术之一。目标识别是声纳后置数据处理的一个重要环节,分为主动
和被动。主动声纳目标识别是利用主动声纳发射脉冲声信号,根据接收到的
回波信号特性对目标类属性作出判决被动声纳日标识别则是利用被动声纳
接收到的水下目标辐射噪声特性进行分类判决。这对潜艇尤为重要,因为潜
艇在作战中既要隐蔽自己不被发现,又要攻击敌方以取得主动。目标识别技
术的关键在于如何有效地提取用于分类识别的目标特征,但由于实际声纳目
标发声机理和反射声波的机理十分复杂,成分多样,既有宽带连续谱分量和
较强的窄带谱分量,又有明显的幅度调制成分,同时又受到水声信道的时变
空变性和非高斯性影响,因此,水下目标的特征提取一直是水声信号处理领
域的难题。目标识别的过程基本上可分为两步第一步是对检测到的信号估
计其某些参数作为识别特征,称为特征提取第二步是根据这些特征,通过
和己知目标的特性比较来判定是否目标以及是哪种目标,称为分类识别。
目标识别是水声对抗的一个环节,利用目标信息的多种参数作为特征量,
如主动日标识别中,目标反射回波是目标类型、距离、方位等的函数,包含
了诸如回波展宽、幅度、相位、反射系数、目标尺度、能谱等表征目标的特
征信息被动目标识别中,目标辐射噪声包含了目标的转速、螺旋桨的桨叶
数、发动机的汽缸数等表征目标的特征。目标识别的主要作用有一是识别
真假目标,二是对于多个目标进行分类。由于水下环境的复杂性,对于水中
兵器主要是鱼雷最基本的要求是能够区分人造目标与自然界存在的“假
目标”,如鱼群等。另一方面,在发现多个目标的情况下,能识别出各个目
标的类型,进行有选择的攻击,优先攻击敌方战斗力最强的目标,如对于各
种舰船混合编队。
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犷硕士学位论文第一章绪论
现代的战争是高科技的战争,世界各国都在竟相研制高性能的武器装备,
而识别技术对于改进武器性能,提高武器的命中率,无疑具有巨大的军事价
值。目前世界各先进国家海军都十分重视水下目标识别技术的研