基于振动噪声识别的船舶分类方法与流程

文档序号:21728174发布日期:2020-08-05 01:20阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1、船舶振动噪声采集,并将其转化为时域信号;

步骤2、将船舶振动信号进行改进的集合经验模态分解;

步骤3、模态分解后的信号进行希尔伯特-黄变换;

步骤4、船舶辐射噪声的希尔伯特谱分析;

步骤5、船舶噪声特征提取;

步骤6、利用基于支持向量机的船舶分类器对船舶噪声特征进行分类;

步骤7、船舶分类结果准确性验证,若正确,结束船舶分类;若不正确,则进入船舶分类器重新分类。

2.根据权利要求1所述的基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,在步骤1中,利用声呐、水听器设备从水下获取船舶振动噪声。

3.根据权利要求1所述的基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,在步骤2中,通过计算排列熵(permutationentropy,pe)的方法来剔除信号中的虚假分量,筛选出主要固有模态函数(instrinsicmodefunction,imf)分量,进而抑制模态混叠现象。

4.根据权利要求1所述的基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,在步骤3中,利用希尔伯特-黄变换求解每一阶imf的瞬时频率,从而得到信号的振幅-时间-频率表示,即希尔伯特谱,通过计算希尔伯特谱对整个周期的积分得到希尔伯特边际谱。

5.根据权利要求1所述的基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,在步骤4中,各类船舶辐射噪声经meemd分解为一系列数量、振荡周期各不相同的imf分量,求取各imf分量的归一化能量以及与原始噪声信号之间的相关系数。

6.根据权利要求5所述的基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,所述的相关系数表征的是imf分量与原始噪声信号的相似程度,相关系数较大的imf分量与原始噪声信号相似程度高,也应带有更多能量,选择相关系数最高的imf分量作为船舶噪声特征分量,称为最强imf分量,采用最强imf分量能量、最强imf平均幅值、最强imf平均瞬时频率以及最强imf中心频率4种特征参数。

7.根据权利要求6所述的基于振动噪声识别的船舶分类方法,其特征在于,将提取的4种特征参数转换为特征矢量并输入到svm中,进行船舶分类识别,将svm分类结果与实际值进行比对。若分类正确,则结束船舶分类;否则,将信号输入到svm中重新分类。


技术总结
本发明公开了一种基于振动噪声识别的船舶分类方法,包括如下步骤:1、船舶振动噪声采集,并将其转化为时域信号;2、将船舶振动信号进行改进的集合经验模态分解;3、模态分解后的信号进行希尔伯特‑黄变换;4、船舶辐射噪声的希尔伯特谱分析;5、船舶噪声特征提取;6、利用基于支持向量机的船舶分类器对船舶噪声特征进行分类;7、船舶分类结果准确性验证,若正确,结束船舶分类;若不正确,则进入船舶分类器重新分类。本发明实现了基于振动噪声识别的船舶分类方法,提供了一种供海上交通管理人员、科研人员和军事人员获取船舶类型的新途径。

技术研发人员:张安民;周健;张佳丽;张豪;丁峰
受保护的技术使用者:天津大学
技术研发日:2020.03.16
技术公布日:2020.08.04
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