[发明专利]基于循环谱截面特征的舰船辐射噪声线谱稳健提取方法

权利要求书

1.一种基于循环谱截面特征的舰船辐射噪声线谱稳健提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、获取舰艇噪声特征采样数据，对其进行预处理，得到舰艇辐射噪声数据，转入S20；

S20、将舰艇辐射噪声数据进行分帧处理，计算其频率等于零的循环谱截面特征，并对截面特征进行累积处理，得到经过累积处理的循环谱截面特征转入S30；

S30、根据经过累积处理的循环谱截面特征估计得到舰船辐射噪声数据的线谱个数及线谱对应的位置。

2.根据权利要求1所述的基于循环谱截面特征的舰船辐射噪声线谱稳健提取方法，其特征在于，步骤S10中，获取舰艇噪声特征采样数据，对其进行预处理，得到舰艇辐射噪声数据，包括以下步骤：

S11、将从传感器实时接收的或存储器中存储的N个采样点的舰艇声纹数据作为舰艇噪声特征采样数据x(n),n＝0,1,···,N-1，采样频率为f_s，N≥f_s；

S12、对舰艇噪声特征采样数据x(n)进行带通滤波得到舰艇辐射噪声数据x₂(n),n＝0,1,···,N-1，即：

x₂(n)＝Filter(x(n)),n＝0,1,···,N-1

Filter(·)代表带通滤波运算，带通滤波器的上下限截止频率对应为f₁、f₂。

3.根据权利要求2所述的一种基于循环谱截面特征的舰船辐射噪声线谱稳健提取方法，其特征在于，带通滤波器的上限截止频率f₁取10Hz，下限截止频率f₂取1kHz。

4.根据权利要求2所述的基于循环谱截面特征的舰船辐射噪声线谱稳健提取方法，其特征在于，步骤S20中，将舰艇辐射噪声数据进行分帧处理，计算其频率等于零的循环谱截面特征，并对截面特征进行累积处理，得到经过累积处理的循环谱截面特征具体如下：

S21、将舰艇辐射噪声数据x₂(n)均匀分成Q帧，每一帧数据长度为P，即N＝PQ，并记每一帧的数据为x_2i(n),n＝0,1,···,P-1，帧序号i＝0,1,···,Q-1；

S22、对每一帧数据x_2i(n)分别进行傅里叶变换，得到其相应的傅里叶变换结果X_2i(l)：

其中，j表示虚数，l表示离散数据点数索引；

S23、计算每一帧数据x_2i(n)频率等于零的循环谱截面的正循环频率部分，并取其幅度：

循环谱的循环频率α的取值范围为0≤αf_s/2，循环频率分辨率为f_s/N，f_s为采样频率，M为频率平滑点总数，平滑点数索引m为整数，表示向下取整运算，*表示取共轭运算；

其中频率平滑点数总数M的计算公式如下：

M＝2^(nextpow2(f_s/16))

令中间变量T＝nextpow2(f_s/16)，nextpow2(f_s/16)表示计算满足2^T≥abs(f_s/16)的正整数T的值，abs(·)表示求模值计算；

S24、对计算得到的Q帧进行累加计算，得到舰艇辐射噪声数据x₂(n)频率等于零的循环谱截面即：

S25、对的幅值进行归一化，得到经过累积处理的循环谱截面特征即：

其中max(·)表示取最大值运算。