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CN105786768A - 基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置 - Google Patents

基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置 Download PDF

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CN105786768A
CN105786768A CN201610284643.2A CN201610284643A CN105786768A CN 105786768 A CN105786768 A CN 105786768A CN 201610284643 A CN201610284643 A CN 201610284643A CN 105786768 A CN105786768 A CN 105786768A
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CN
China
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ambiguity function
cetacean
broadband
sound
memory
Prior art date
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Pending
Application number
CN201610284643.2A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋佳佳
王宪全
段发阶
马世雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
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Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
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Publication of CN105786768A publication Critical patent/CN105786768A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
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  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明属于水下声探测领域，为实现对采集到的鲸类叫声求解其宽带模糊函数。本发明采用的技术方案是，基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置,包括：鲸类声数据库存储器，用于存储各类鲸鱼叫声数据；鲸声脉冲选择器，用于通过一个时间宽度为T的矩形窗从鲸类声信号中进行信号选择，并形成鲸声脉冲库；宽带模糊函数求解器，利用公式(1)求解鲸声脉冲库中每一个脉冲信号f(t)的模糊函数WCff(a,b)；宽带模糊函数存储器，用于将求解的宽带模糊函数存放在宽带模糊函数存储器中。本发明主要应用于水下声探测场合。

Description

基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置
技术领域
本发明属于水下声探测领域，特别是基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置。
背景技术
模糊函数是考察声呐信号波形设计优劣的重要准则，根据声呐信号带宽的不同，模糊函数可分为窄带模糊函数和宽带模糊函数。传统信号波形一般都具有固定的数学表达式，因此，其模糊函数的求解过程相对容易；然而，水下鲸类，如抹香鲸、虎鲸、白鲸等，发出的叫声一般都是没有固定数学表达式的信号，而且是宽带信号，如使用传统的方法，难以求解其模糊函数。为此，本发明设计了一种基于小波变换的水下鲸类叫声宽带模糊函数求解方法及装置，基于该方法并通过该装置，能精确地求解鲸类叫声的宽带模糊函数。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明旨在实现对采集到的鲸类叫声求解其宽带模糊函数。本发明采用的技术方案是，基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置,包括：
鲸类声数据库存储器，用于存储各类鲸鱼叫声数据；
鲸声脉冲选择器，用于通过一个时间宽度为T的矩形窗从鲸类声信号中进行信号选择，并形成鲸声脉冲库；
宽带模糊函数求解器，利用公式(1)求解鲸声脉冲库中每一个脉冲信号f(t)的模糊函数WCff(a,b)；
其中，a和s指信号的时间尺度伸缩因子，b和τ指信号的时间平移因子，为与小波变换相关的常数，为母小波；
宽带模糊函数存储器，用于将求解的宽带模糊函数存放在宽带模糊函数存储器中。
鲸类声数据库存储器、鲸声脉冲选择器、宽速模糊函数求解器和宽带模糊函数存储器集成于现场可编程门阵列(FPGA)芯片上，或为分立的固化电路模块。
本发明的特点及有益效果是：
提供一种利用小波变换求解鲸类叫声宽带模糊函数的方法及装置，能对采集到的鲸类叫声求解其宽带模糊函数。
附图说明：
图1示出本发明中所述方法的实现过程。
图1中：1为鲸类声数据库；2为鲸声脉冲选择器；3为鲸声脉冲库；4为宽带模糊函数求解器；5为宽速模糊函数存储器。
具体实施方式
为克服现有技术的不足，本发明提供一种基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解方法及装置。
本发明采取的技术方案是，一种基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解方法及装置，其实现装置如图1所示，其实现过程如下：
首先，将各类鲸鱼叫声的数据存放在鲸类声数据库1中；
进一步地，鲸声脉冲选择器2通过一个时间宽度为T的矩形窗从鲸类声信号中进行信号选择，并形成鲸声脉冲库3；其中T的大小可以根据应用需要而变化；
进一步地，宽带模糊函数求解器4利用公式(1)求解每一个脉冲信号的模糊函数WCff(a,b)；
其中，a和s指信号的时间尺度伸缩因子，b和τ指信号的时间平移因子，为与小波变换相关的常数，为母小波。
进一步地，宽带模糊函数求解器4将求解的宽带模糊函数存放在宽带模糊函数存储器5中。
进一步地，鲸类声数据库1、鲸声脉冲选择器2、鲸声脉冲库3、宽速模糊函数求解器4和宽带模糊函数存储器可通过现场可编程门阵列(FPGA)或数据信号处理器(DSP)来实现。
鲸类声数据库存储器、鲸声脉冲选择器、宽速模糊函数求解器和宽带模糊函数存储器集成于现场可编程门阵列(FPGA)芯片上，或为分立的固化电路模块。

Claims (2)

1.一种基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置，其特征是，包括：
鲸类声数据库存储器，用于存储各类鲸鱼叫声数据；
鲸声脉冲选择器，用于通过一个时间宽度为T的矩形窗从鲸类声信号中进行信号选择，并形成鲸声脉冲库；
宽带模糊函数求解器，利用公式(1)求解鲸声脉冲库中每一个脉冲信号f(t)的模糊函数WCff(a,b)；
其中，a和s指信号的时间尺度伸缩因子，b和τ指信号的时间平移因子，为与小波变换相关的常数，为母小波；
宽带模糊函数存储器，用于将求解的宽带模糊函数存放在宽带模糊函数存储器中。
2.如权利要求1所述的基于小波变换水下鲸类叫声宽带模糊函数求解装置，其特征是，鲸类声数据库存储器、鲸声脉冲选择器、宽速模糊函数求解器和宽带模糊函数存储器集成于现场可编程门阵列(FPGA)芯片上，或为分立的固化电路模块。
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C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160720