舰船宽带连续谱特征监测技术

张宇

（大连测控技术研究所，辽宁大连 116013）

0 引言

舰船辐射噪声是多年来水声学领域研究的重要对象，它所携带的信息不仅影响了舰船的隐身性能和战斗力，而且反映了舰船自身的健康性能。

舰船有许多用于推进、控制的机械，如柴油机、发电机、电动机、海水泵、空压机、螺旋桨等［1］。这些机械的转动和振动产生的机械噪声，螺旋桨旋转引起的噪声以及水流与船体接触产生的水动力噪声向周围环境中传播，形成了舰船声场。舰船噪声信号的通过特性、线谱、连续谱、时频谱等一系列信号特征都可以看作是舰船的声纹特征。当舰船在正常航行状态（多种机械设备的标准配套工况状态）时，其声纹特征也是稳定的。若声纹特征发生明显变化，则可以判定舰船的机械设备或螺旋桨出现了异常。

宽带连续谱作为舰船的声纹特征之一，从频带内携带能量的角度描述了舰船辐射噪声的特性，对舰船辐射噪声的监测有着不可或缺的作用。本文就是从宽带连续谱的角度，寻找合适的特征提取方法和相似度计算方法，进而制定特征监测方案。

1 特征监测流程

整个流程采用模式识别的方法，分为训练和识别2部分［2］。训练部分通过对一定数量数据样本的训练，提取并统计其参数特征，得到标准参数;识别部分用同样的方法提取待识别数据的参数特征，利用相似度测度的方法与标准参数进行相似度计算，通过阈值对样本进行判决。

特征监测流程由声信号模块、预处理模块、特征提取模块、特征统计模块、相似度计算模块、阈值模块、判决模块、验证模块等组成，如图1所示。……