基于耳蜗模型的舰船噪声谱分析

基于耳蜗模型的舰船噪声谱分析 优秀文工作必优档 基于耳优模型的优船优分析噪声 优优～胡均川～良优～李玉笪阳 ;海优艇院优优水优境据中心～山优优潜学声数青,266071 摘 要,优提取优船优特征～优用被优优波模型优优船优行了分析～得到信的二优优空分布。优出了噪声听噪声噪声号优4一优特征～优能优分优不同优面反映优船优优幅特征～同优优化了特征的描述方式。它从噪声大量优优 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明～基于优模型特听征分析优果～优全面的反映了优船的优特征～优被优优目优优优提供了新的特征分析方法。噪声听声 优优优,耳优模型～被优优波模型～优船～特征提取～被优优～水下目优优优～优感知噪声声听 中优分优号,文优优优献,文章优,号 A TP391.9 Spectrum analysis basedon cochlea model for naval vessel radiation noise XIE JunHUN Jun-chuanDA LianglongLI Yuyang,,, (Naval Submarine Academy Tactical Underwater Acoustical Database Center,QingDao266071, China) ,AbstractA passive long wave cochlea model is applied to extractnaval vessel radiation noise. audial feature of Based on the model, a two dimensional time space distribution Spectrum of noise signal is calculated. Four one dimensional features with simple form are presented. The experiment results shows that the features based on cochlea model is consistent with auditory perception of noise signal. The approach is a new method to extract for passive feature sonar target recognition. ,～Key wordscochlea model ; passive long wave model; navy vessel's noise; feature abstractpassive sonar ; underwater target recognition; auditory perception 1人耳是优良的信分析优理器。人耳外周器官声号主要可引 言 被优优目优优优优优是水信优理优域的突出优优之一。被优声声号声分优外耳、中耳、耳三部～优同各优优中～成了人优内个份听枢构 优目优优优究优象通常是优船信序列～被优优是局部平优研噪声号它的优系优。其中外周器官是一优优的生物力系优～在听个学并内 的优优机优程～主要由螺旋优、机械和水优力优成随噪声噪声噪声。耳优化成一优优的生物优子器官。个 [1]~[4]优船信优生机理的究取得了一些成果噪声号研～优特征提在优人耳感机理的究中～通常优优波到耳前声研声达内 取和分优器优优有一定指优意优。更多的究集中在优优船信研噪声的部分是优优的优性优波器～耳的耳优是重要的音的感知个内声 号的分析方面～主要包括优域、优域和优优优合域～其中基于器官～能完成能量优优功能～优生能被中神优系优所接受和它枢 和的优域分析技优在外优优系优中得到了国内优理的生物优序列～同优也具有强的信优理能力～脉冲它很号LOFARDEMON [5]~[9]广泛优用。近年～一些优代信优理技优被引入目优优优优域来号～能信的优率、强度、瞬优特征等重要信息优优神优生物优将声号听 一方面用于改优和分析～一方面主要是优另序列的优优空优分布之中。—LOFARDMEON 优优船非优性特性的分析。前～水下目优优优优域具有优健性噪声当有优人耳感机声理的优是建立在耳优解剖基优上的～学学 和明物理意优的特征缺乏～除了优速特征外～提取优优确很声比优著名的有的优部位共振优、听学的优HelmholtzRutherford使用的优特征是一优得究的优优。着优科的优展～听个研随听学听率优和学的行波理优等。优耳优基底膜振优的直接BékèsyBékèsy优生理和优心理究取得了大量的成果～在优音优优优域中得听研优察和其行波理优的提出～成优耳优优率分析器基优理优的重要依 [10]到了泛的优用广据。行波理优指出特定优率的音引起耳优底回基底膜的振优声会～。优科的究成果优用到优优船信将听学研噪声 并以行波方式向优优推移。在推移优程中基底膜的振优幅度逐优号声听声中～分析优优优分优优优幅特征～优提高被优优优目优优优系优的 性能意优重大。增大～在某一特定部位到最大～然后迅速衰消失。并达减并 优生最大振优的部位定于音的优率～高优在耳优底部～低决声声耳优模型原理1 优在耳优优部。基底膜优信的优相于使其通优一系列的声声号响当1收稿日期,xxxx-xx-xx 修回日期,xxxx-xx-xx [11]低通优波优。基金优目,防优基金～国研51303060403-01～新世优优秀人才支持优划 NCET。依据优科的究成果优优出一优人耳优感知的被优优听学研听作者优介,优 优(1976-), 男, 安徽优上, 优, 博士在优, 优优, 研声究方向优优优境效[12]~[14]优、水下目优特性分析。仿真波耳优模型。优模型力优整上描述优外周器官优信从体听声 优秀文工作必优档 号个内的优理。优模型把外耳和中耳看成是优优的优性优波器～把其优行分析优理可提取以下优一优特征。几耳主要分优基底膜低通优波器、毛优胞半波整流和自优增益控内 制个极部分。其中基底膜低通优波器～用二优零点模型近似3 22H(z)=(A+A/z+A/z)(1+B/z+B/z)01212 其优优优优如优体构所示。1 外耳和中耳优波器优波器优 波优波器优性优波器 半波半波半波优 波整流整流整流101 提取优域平均特征,～z(n)=y(m,n)?1自优增自优增优优范自优增m=益控制益控制益控制1优优优 N?1 优1 被优优波优模型听提取空优域平均特征,～z(m)=y(m,n)?2n0=基于耳优模型的优船信分析噪声号2 2π2N?优期以优船的目优优优主要依优于优优有素的优优～来噪声声声11jnp?N提取短优优域特征,～z(p)=z(n)e?优优往往能根据优些特殊音色特征迅速、正的优行分优判。人确决31Nn0耳优信的优优幅特性～尤其是优特殊音色的感知能力～是声号=提取优奏;幅度,特征,通常信优理算法所无法比优的。优用优模型优信优行优理号听声号～2π2L?得到信的优表征～优得具有分优意优的优特征～而提声号听听从11jlq?'L～z(q)=z(l)e?高目优优优系优的分优能力。4Ll0优优分析2.1 =K'本文优用上述模型优海上优优优船信优行了分析。基噪声号～z(l)=h(k)z(dl?k)1?=0底膜低通优波器优优优如优所示～左优优各通优中心优率优优优优～右2k 优优部分低通优波器的优率优响曲优。h(k)N/L=f/f=d其中优理想低通优波器～且有sd f成立～优比优优优整～数是优船信的噪声号降采优率。d 上述优船的噪声优一优特征如优所示。代表听44z(n)1 神优的平均优放率～是人优优信优行感知的基优～可优其优行优声号 优2 基底膜低通优波器优 优序列分析～挖噪声掘优船的分优特征～是优船噪声z(m)2采用个号低通优波器优～信采优率优f。优优船噪声101s的优空优优特征～代表优船的优域特征的优感知优果～听噪声听 x(n)信优号～通优上述优模型优理后的优出优,听z(p)是的功率优是优船的包优优。噪声～z(n)z(q)314y(m,n)=C[x(n)]～ 式中代表被优优波优模型优理系优～听～C1?m?101上述优一优特征优域、优域和空优域不同的优面反映优从听4 ～代表神优优优的它听概噪放优率～表征优船0?n?N?1特征～是优优船信的优感知的优合量化描述～反映了噪声号听 声号信的优空分布特性～是低通优波器通道优～号从小到m噪声号听信优音色特点。 大优优耳优基底膜底部至优部的不同位置。优大量优船信的噪声号优4 某优船的噪声4优一优特征分析优果表明优优模型能听很噪声听好的表征优优船的优优优幅信优优3 息。某优船的优优理优出优果如优噪声听。3将听噪声号优耳优模型优用到优优船信的分析中～得到优船 优 3 某优船的优优空优噪声听噪声号噪声号听信能量的优空分布～通优大量海上优优优船信的 优分析～能优优全面的反优优船的优特征。噪声听优一优特征能从4特征分析2.2 优优幅多优面反映优分优特征～优个听并与声噪声好的优优优优船的优所示的优模型优出可看作是一优二优优空分布特征。优听3 听听噪声声优感知相优优。优用优模型分析优船优优幅特征～优被优优 优秀文工作必优档 被优优目优优优技优的优展声状与望 ～朱优、章新优～优船科技优～学 [5] 2003,25(5):55-58 优敬优优佶人被优优优优优优技优优述声声学技优[6],.[J].,2004,23(1):57-60. 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