水聲目標特征分析與識別技術
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水聲目標信號的主要聲源及目標特征
水中目標輻射噪聲及特征
水中目標的輻射噪聲組成復雜，是艦艇中多種噪聲源與其所處的水介質共同作用后產生的物理現象。水中目標主要輻射噪聲源包括：推進器、轉動和往復式機械、各種泵等。它們產生噪聲的機理各不相同，因此輻射噪聲的特征也比較復雜，主要包括機械噪聲、螺旋槳噪聲和水動力噪聲等。目標的機械噪聲、螺旋槳噪聲和目標空間行為狀態對應的噪聲變化是水中目標輻射噪聲信號的主要特征來源。
機械噪聲特征及提取
機械噪聲是指艦船上各種機械的振動源激勵水中船體，并通過船體向水中輻射而形成的水下噪聲，是艦船輻射噪聲在低頻段的主要成分。機械噪聲的聲源多且復雜，而寬帶信號疊加窄帶信號的信號形式很容易受到環境、多目標干擾以及海洋信道影響，甄選出可以遠距離傳播以及具有物理機理支持的特征具有現實意義。
殼體振動引起的輻射噪聲與目標尺寸、材料、形狀相關，表現為功率譜上的低頻線譜成分，可采用基于薄殼振動及模態分解理論的殼體振動模型進行分析。目標的瞬態信號有撞擊產生的沖擊振動信號，也有因設備間歇性運行帶來的脈沖式信號，可采用彈簧衰減器系統線性疊加的多模態振動模型進行分析。殼體振動信號和目標瞬態信號等與目標平臺屬性和運動狀態相關聯，是良好的分類識別特征。
水中目標推進噪聲特征
螺旋槳是水中運動目標的常見推進器，螺旋槳噪聲是由水中旋轉的螺旋槳激勵并輻射的噪聲，包含了螺旋槳的轉速和葉片數等信息。雖然水聲目標并非按照螺旋槳的特征來分類，但是不同類型目標的螺旋槳參數和工況往往存在明顯差異。因此，螺旋槳相關特征是進行目標區分的重要判據。
螺旋槳噪聲是一種寬帶輻射噪聲，非均勻流場中槳葉旋轉又對螺旋槳噪聲進行了周期調制，使螺旋槳噪聲信號的包絡幅度產生周期起伏。螺旋槳噪聲的產生與螺旋槳結構和航行中空化狀態密切相關。通過對螺旋槳噪聲信號的包絡分析可以獲取螺旋槳轉速和螺旋槳葉片數等信息。
目標的空間及行為特征
在水聲環境中，目標的運動狀態和空間位置也是目標分類識別的重要特征。目標的深度位置、航速、各種工況及其變化狀態都會反映在目標輻射噪聲的變化中。
目標的方位距離信息包含在聲吶陣列的時空采樣數據中，通過陣列處理可解算出目標空間位置參數。淺海信道的多路徑效應或者不同的簡正波模式疊加有時會在功率譜上產生類梳狀的結構，使得運動目標的輻射噪聲信號?LOFAR?譜產生強弱分明的干涉條紋，包含了不同深度運動目標時空信息。