基于AR模型参数的船舶轴频电场实时检测方法.pdf

第卷第期哈尔滨工程大学学报
３４８Ｖｏｌ．３４№．８
年月
２０１３８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｕｇ．２０１３

基于模型参数的船舶轴频电场实时检测方法
ＡＲ
姜润翔，龚沈光
（海军工程大学兵器工程系，湖北武汉）
４３００３３

摘要：为了有效地从海洋环境电场信号中检测出船舶轴频电场信号在分析实测数据的基础上利用方法
，，Ｂｏｘ⁃Ｊｅｎｋｉｎｓ
对海洋环境电场与船舶轴频电场信号的参数模型进行了分析结果表明海洋环境电场信号近似可用模型
．，ＡＲ（ａｕｔｏ⁃ｒｅ⁃
进行描述且在利用模型对船舶轴频电场及海洋环境电场信号进行建模时个模型的参数差别
ｇｒｅｓｓｉｖｅｍｏｄｅｌ），ＡＲＡＲ，２
较大在上述研究的基础上提取模型的参数作为特征采用滑动检测方法对信号进行实时检测通过实测数据和仿
．，ＡＲ，，
真数据对该检测算法进行验证结果表明此方法简单易实现在低信噪比情况下能较好地检测到目标信号
，，，．
关键词：船舶轴频电场信号检测模型样本偏相关函数反射系数
；；；ＡＲ；；
ｄｏｉ
：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２１１０５６
网络出版地址：
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１３９０．Ｕ．２０１３０６２１．１６２１．０１４．ｈｔｍｌ
中图分类号：文献标志码：文章编号：
ＴＰ２７４Ａ１００６⁃７０４３（２０１３）０８⁃０９５２⁃０５

Ｖｅｓｓｅｌ′ｓｓｈａｆｔ⁃ｒｅｌａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＲｍｏｄｅｌｐａｒａｍｅｔｅｒ

ＪＩＡＮＧＲｕｎｘｉａｎｇ，ＧＯＮＧＳｈｅｎｇｕａｎｇ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＷｅａｐｏｎｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ
：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｄｅｔｅｃｔｔｈｅｖｅｓｓｅｌ＇ｓｓｈａｆｔ⁃ｒｅｌａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌｆｒｏｍｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌｓａｔｓｅａ，ａＢｏｘ⁃Ｊｅｎｋｉｎｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｖｅｓｓｅｌ＇ｓｓｈａｆｔ⁃ｒｅｌａｔｅｄｅ⁃
ｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌｓｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆａｃｔｕａｌｌｙｍｅａｓｕｒｅｄ
ｄａｔａ．ＩｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌｓｏｂｅｙｔｈｅＡＲｍｏｄｅｌ，ａｎｄｗｈｅｎｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅＡＲｍｏｄ⁃
ｅｌｕｓｉｎｇｔｈｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｓｉｇｎａｌｓ，ｖｅｓｓｅｌ＇ｓｓｈａｆｔ⁃ｒｅｌａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄｓｉｇｎａｌ，
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ｓｉｇｎａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｓｌｉｐｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｔｈｅｎａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅａｃｔｕａｌｌｙｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａａｎｄｓｉｍｕｌａ⁃
ｔｉｎｇｄａｔａｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｔｗａｓｅａｓｙｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｔａｒｇｅｔｓｉｇｎａｌｃｏｕｌｄ
ｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｌｏｗＳＮＲ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
：ｖｅｓｓｅｌ；ｓｈａｆｔ⁃ｒｅｌａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ；ｓｉｇｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ａｕｔｏ⁃ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅｍｏｄｅｌ；ｓａｍｐｌｅｐａｒｔｉａｌａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａ⁃
ｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ

船舶在海水中航行时在螺旋桨的调制作用下左右［３⁃４］从而使轴频电场信号被海洋环境电场
，９０％，
在其周围生成轴频电场［１］时域上轴频电场信号幅噪声信号所淹没增大了利用轴频电场信号检测船
．，，
值通常可达的量级频域上轴频电场信号为舶的难度这就需要研究低信噪比条件下船舶轴频
μＶ／ｍ．，，
低频线谱鉴于以上特点轴频电场信号被广泛应用电场信号的特征提取及检测技术
．，．
于水中目标的检测［２］为了提高船舶