船舶噪声DEMON谱质量评估方法.pdf

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1、第36卷第9期2014年9月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．36．No．9Sep．，2014船舶噪声DEMON谱质量评估方法邱家兴1，程玉胜2，张惊丞2(1．海军潜艇学院，山东青岛266042；2．中国人民解放军92292部队，山东青岛266071)摘要：针对船舶噪声DEMoN谱在技术研究、识别应用和噪声整理中缺乏有效的质量评估方法，提取前12阶轴频谐波线谱信噪比、第一组谐波簇中轴频及其谐波清晰度和叶频清晰度、强干扰线谱强度3种关键特征，设计了一套DEMON谱质量综合评估框架。通过海上实测噪声数据分析表明，该质量评估方法可靠，与实际情况

2、吻合较好。关键词：船舶噪声；DEMON谱；质量评估；谐波信噪比；线谱清晰度中图分类号：0427．9文献标识码：A文章编号：1672—7649(2014)09—0046—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2014．09．009Studyofship-radiatednoiseDEMoNqualityassessmentmethodsQIUJia—xin91，CHENGYu—shen92，zHANGJing—chen92(1．NaVySubmarineAcademy，Qingdao266042，China；2．No．92292UnitofPLA，Q

3、ingdao266071，China)Abstract：FortheproblemoflackinganeffbctiveDEMONqualitvassessmentmethodintechnicalresearch，recognitionapplingandnoisearrangement，threekevfbaturesareextracted—thefirst12shafEftequencyharmonicSNR，shaftftequencyandotherharmonicdefinition，bladefrequencydefinition，stronglines

4、pectrumintedbrence．ADEMONqualityassessmentframeworkisdesigned．Accordingtotherealship—radiatednoiserecordedatsea，itisindicatedthatthisqualityassessmentmethodistrustworthlv，meetactualsituationbetter．Keywords：ship—Iadiatednoise；DEMON；qualityassessment；harnlonicSNR；linespectmmdefinitionDEMON谱

5、分析主要是从中提取对应于螺旋桨转速和桨叶数的调制线谱以及谱结构等特征，通过专家知识和模板匹配等方法进行分类识别。DEMON谱分析凭借提取的特征稳定、物理意义明确等优势，一直是船舶噪声识别中最重要的谱分析方法。但是DEMON谱质量优劣、有无有用信息、能否用于训练识别或者其他用途等，一直没有一个系统有效的计算方法，这给DEMON谱的实际应用造成了诸多不便。为此，本文通过对影响DEMON谱质量的因素进行分析，提出一套DEMON质量评估办法和应用方法。1DEMON谱质量影响因素分析DEMON谱分析在船舶噪声识别中之所以能够得到较好的应用，主要是因为提取的特征物理意义明确、稳定、可

6、分性较好。目前，从国内外的识别文献资料看，常见的DEMON谱特征提取方法主要是提取轴频及其谐波线谱、叶频及其谐波线谱谐波簇结构等。从这几种特征看，线谱能否有效提取、谐波结构是否清晰决定了DEMON谱特征提取的效果。由此本文提出一种DEMON谱质量判决方法。该方法由3部收稿日期：2013一04—26；修回日期：2013一06一05作者简介：邱家兴(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为水声目标识别。第9期邱家兴，等：船舶噪声DEMON谱质量评估方法·47·分组成：轴频谐波线谱信噪比、第一组谐波簇中轴频及其谐波清晰度和叶频清晰度及强干扰线谱强度。轴频谐波线谱信噪比的数值高低

7、不仅可以作为DEMON谱质量评估、识别结果置信度、信号质量评估的重要依据，而且还可以作为一项有用的识别特征。根据第一组谐波簇中轴频及其谐波清晰度和叶频清晰度，可以判断轴频、叶频、轴频谐波的缺失状况。通过干扰线谱强度的计算，可以作为多目标情况判别、存在干扰线谱、识别结果置信度判别等的重要依据。2DEMON谱质量评估基于以上思路，本文提出的DEMON谱质量评估流程如图1所示。耀州州静辉纂图1DEMON谱质量评估的总体框架Fig．1Th8generalframeworkofDEMONqualityassessment2．1多时刻谱值