基于小波变换的水下连续爆炸声信号特征分析

裴善报 刘荣忠 郭锐

裴善报, 刘荣忠, 郭锐. 基于小波变换的水下连续爆炸声信号特征分析[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(4): 520-526. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0520-07
引用本文: 裴善报, 刘荣忠, 郭锐. 基于小波变换的水下连续爆炸声信号特征分析[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(4): 520-526. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0520-07
Pei Shan-bao, Liu Rong-zhong, Guo Rui. Analysis of characteristics of sequential underwater explosion sound signal based on wavelet transform[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(4): 520-526. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0520-07
Citation: Pei Shan-bao, Liu Rong-zhong, Guo Rui. Analysis of characteristics of sequential underwater explosion sound signal based on wavelet transform[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(4): 520-526. doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0520-07

基于小波变换的水下连续爆炸声信号特征分析

doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0520-07
基金项目: 高等学校博士学科点专项科研基金项目(20133219110019)
详细信息
    作者简介:

    裴善报(1978-), 男, 博士研究生, 讲师, shanbaopei@163.com

  • 中图分类号: O389;TB561

Analysis of characteristics of sequential underwater explosion sound signal based on wavelet transform

  • 摘要: 为了研究水下连续爆炸声信号的特征,利用Mallat算法,采用离散小波变换对水下连续爆炸声信号进行了分层提取分析,讨论了水下连续爆炸声信号在各频带的能量分布状况,采用Welch方法实现了对水下连续爆炸声信号的功率谱特征提取,并采用离散小波变换对声信号进行时频谱特性分析。结果表明,水下连续爆炸声信号具有很强的声功率,声压级可以达到190 dB以上,声持续时间较长,频率范围宽、声信号的能量主要集中在频率48 kHz以下,其中在低频段能量更大,这些特点使其有望成为水声干扰源。
  • 图  1  信号分解与重建示意图

    Figure  1.  Schematic of signal decomposition and reconstruction

    图  2  水下连续爆炸实验布置图

    Figure  2.  Experiment layout of sequential underwater explosion

    图  3  水下连续爆炸原始声信号和声压级图

    Figure  3.  Sound signal and sound pressure level of sequential underwater explosion

    图  4  小波分解组织形式

    Figure  4.  Organization form of wavelet decomposition

    图  5  水下连续爆炸重构信号及误差

    Figure  5.  Signal reconstruction and error

    图  6  水下连续爆炸的小波分层重构信号

    Figure  6.  Wavelet hierarchical reconstruction signal figure of sequetial underwater explosion

    图  7  各频带相对能量分布

    Figure  7.  Relative energy of each frequency band

    图  8  水下连续爆炸声信号功率谱

    Figure  8.  Spectrum estimation of sound signal

    图  9  各频带的功率谱曲线

    Figure  9.  Power spectrum curve of each frequency band

    图  10  小波时频谱

    Figure  10.  Time-frequency spectrum of wavelet

    表  1  频带分布表

    Table  1.   Distribution of the frequency band

    分量f/kHz
    d196~192
    d248~96
    d324~48
    d412~24
    d56~12
    d63~6
    d71.5~3
    d80.75~1.5
    d90.375~0.75
    a90~0.375
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-31
  • 修回日期:  2014-01-09
  • 刊出日期:  2015-07-25

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