基于独立成分分析的舰船气泡尾流后向散射光信号处理

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号，从该信号中提取出舰船气泡尾流的信息是光尾流自导鱼雷的关键技术。由于水体所产生的后向散射
光信号强度大于舰船气泡尾流所产生的后向散射光信号，两个信号在时域和频域里的特征又十分接近，因此难以用传统滤波方法将其分离以提取有用的尾流信息。提出了采用盲源分离和独立成分分析的方法来处理激光探测系统所获取的信号，研究了盲源分离的算法，编制程序对课题组在激光探测舰船尾流
２．Ｎｏ．９２０６０ＵｎｉｔｏｆＰＬＡ，Ｌｖｓｈｕｎｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｉｇｎａｌｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｓｅｌｆ — ｇｕｉｄｅｄｔｏｒｐｅｄｏｂｙｌａｓｅｒｉｓｔｈｅｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｉｇｎａｌｏｆｗａｒｓｈｉｐｗａｋｅｆｌｏｗａｎｄｓｅａｗａｔｅｒ，ｆｒｏｍｗｈｉｃｈｅｘｔｒａｃｔｉｎｇｔｈｅｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｉｇｎａｌｏｆｗａｒｓｈｉｐｗａｋｅｆｌｏｗｉｓｔｈｅｋｅｙｐｏｉｎｔｏｆｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｓｅｌｆ — ｇｕｉｄｅｄｔｏｐｅｒｄｏｂｙｌａｓｅｒ．Ｗｈｉｌｅｔｈｅｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｉｇｎａｌｏｆｗａｔｅｒｃｏｎｓｔａｎｔｌｙ
第４２卷第１期
ＶＯ１．４２Ｎ０．１
红外与激光工程
ＩｎｆｒａｒｅｄａｎｄＬａｓｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年１月
Ｊａｎ．２０１３
基于独立成分分析的舰船气泡尾流后向散射光信号处理
中图分类号：ＴＮ９１１．７２文献标志码：Ａ文章编号：１００７ — ２２７６（２０１３）０１ — ０２４４ — ０７
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｓｉｇｎａｌｏｆｗａｒｓｈｉｐｗａｋｅｌｏｆｗｂａｓｅｄ
海上试验所获取的数据进行了计算，结果表明：该方法可在不同探测条件下有效地将舰船气泡尾流场所
产生的后向散射光信号从原始信号中提取出来，有利于系统正确判别舰船尾流及其特征。
关键词：海洋光学；舰船尾流；独立成分分析；后向散射；信号处理
ｏｎｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ
ＷａｎＪｕｎ，ＺｈａｎｇＸｉａｏｈｕｉ，ＲａｏＪｉｏｎｇｈｕｉ，ＬｉａｎｇＲｕｉｔａｏ
万俊，张晓晖，饶炯辉，梁瑞涛。（１．海军工程大学兵器工程系，湖北武汉４３００３３；２．９２０６０部队，辽宁旅顺１１６０００）
摘要：光尾流自导鱼雷激光探测系统所获取的信号是水体和舰船气泡尾流共同产生的后向散射光信
ｎｅｅｄｅｄｓｉｇｎａｌ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔＷＯｓｉｇｎａｌｓｉｎｔｉｍｅｄｏｍａｉｎａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎａｒｅｖｅｒｙｓｉｍｉｌａｒ．Ｓｏｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｓｉｇｎａｌｓｃａｎｎｏｔｂｅｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｒａｔｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｂｌｉｎｄｓｏｕｒｃｅｓｅｐｒａａｔｉｏｎａｎｄｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｈｅｔｏｙｗｅｒｒｅｕｓｅｄｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｓｉｇｎａｌ
ｉｎｌｕｆｅｎｃｅｓｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｓｉｇｎａｌｏｆｗａｒｓｈｉｐｗａｋｅｌｏｆｗ，ａｎｄｉｔｉｓｓｔｒｏｎｇｅｒｔｈａｎｔｈｅ
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＷｅａｐｏｎｒｙＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ