[發明專利]一種基于Gammatone分頻帶連續譜特征的目標識別方法

有效

• 申請號: 202010896616.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112086105B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 丁明惠;岳雷;李運周;納杰斯;何其煜;郭春福
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司七五0試驗場
• 主分類號: G10L25/18
• 分類號: G10L25/18;G10L25/30;G10L25/51
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛

本發明公開一種基于Gammatone分頻帶連續譜特征的目標識別方法，該目標識別方法包括以下步驟：首先，對原始目標輻射噪聲數據進行加窗處理，選擇Hanming窗，并建立對應的窗函數，然后對加窗處理的信號進行快速傅里葉變換；確定Gammatone濾波器組個數，對原始信號頻帶通過等間距確定各濾波器的中心頻率，計算Gammatone濾波器組沖激響應，然后對沖激響應進行快速傅里葉變換，進行歸一化處理，并建立對應的Gammatone濾波器組沖激響應函數。本發明與傳統的連續譜特征提取及分類識別方法相比，首先進行了初步識別，連續譜也是在子帶內進行的，可提取穩定的子帶連續譜作為典型子帶樣本，比整個頻帶連續譜估計更精確，從而提高目標輻射噪聲識別的正確識別率。

技術領域

本發明涉及一種分頻帶連續譜特征的目標識別方法，具體的是涉及一種基于Gammatone分頻帶連續譜特征的目標識別方法，主要是應用于水面/水下目標輻射噪聲的特征提取和分類識別，屬于水下聲信號處理技術領域。

背景技術

目前，通過被動聲納檢測的目標輻射噪聲數據進行目標特征提取及分類識別在軍事領域得到了廣泛的應用，由于目標輻射噪聲和環境噪聲均為隨機信號，且環境噪聲具有明顯的時變特性，因此，特定的一種方法很難實現多類相似目標的分類識別。

通常來說，Gammatone濾波器是一個標準的耳蝸聽覺濾波器，Gammatone特征提取方法是比較典型的聽覺特征提取方法，該方法通過模擬人耳對目標輻射噪聲劃分子帶，然后進行能量積累以及后續變換，實現目標輻射噪聲的特征提取，對于在子帶能量相似的目標，會導致目標聽覺特征相似，目標識別準確率低等。

連續譜是通過對檢測噪聲的功率譜進行多項式擬合，等間距劃分子帶進行能量累積作為特征向量，而部分子帶存在噪聲能量高、信號能量低的情況，導致準確識別率下降。

因此，需研制一種目標識別準確率高以及具有較好精度的基于Gammatone分頻帶連續譜特征的目標識別方法是解決上述技術問題的關鍵所在。

發明內容

針對上述背景技術中存在的諸多缺陷與不足，本發明對此進行了改進和創新，目的在于提供一種方法簡單可靠，通過Gammatone特征提取完成目標的初步分類，然后在Gammatone子帶下估計目標輻射噪聲連續譜，與樣本庫典型子帶連續譜求解相關系數，實現目標的精確識別，同時，該方法可對Gammatone算法無法分類識別進行進一步識別，從而提高目標輻射噪聲識別的正確識別率，從而形成一種更加符合客觀實際的分析方法；

本發明的另一個發明目的是與傳統的連續譜特征提取及分類識別方法相比，首先進行了初步識別，連續譜也是在子帶內進行的，可提取穩定的子帶連續譜作為典型子帶樣本，比整個頻帶連續譜估計更精確，從而提高目標輻射噪聲識別的正確識別率。

本發明的再一個發明目的是識別方法簡單可靠，較傳統方法來說可視性更強；同時減少工程技術人員的工作量和試驗成本；與典型Gammatone子帶連續譜計算相關系數，實現目標的精確識別，提高目標輻射噪聲識別的正確率。

本發明的還一個發明目的是可以解決傳統目標識別方法特征提取單一，抗噪能力差的問題，并且能有效的提高水下目標識別的準確率，有一定的適應性，同時，與傳統方法提取的特征參數相比，本發明有了顯著的提高。

為解決上述問題并達到上述的發明目的，本發明一種基于Gammatone分頻帶連續譜特征的目標識別方法是通過采用下列的設計結構以及采用下列的技術方案來實現的：

一種基于Gammatone分頻帶連續譜特征的目標識別方法，該目標識別方法包括以下步驟：

步驟一，首先，對原始目標輻射噪聲數據進行加窗處理，選擇Hanming窗，并建立對應的窗函數，然后對加窗處理的信號進行快速傅里葉變換；