微弱信号强干扰分离方法研究
2011-06-02李秀坤李婷婷
振动与冲击 2011年3期
李秀坤,李婷婷,马 涛
(哈尔滨工程大学 水声技术实验室,哈尔滨 150001)
水声传播理论发展的近百年过程中,主要关注的是声波在海水介质中的传播。根据浅海波导声传播的理论,简正波在波导中传播的频率低于截止频率时不能在水中传播[1]。尤其在夏季浅海中普遍存在负梯度水文现象,水中传播的声波将会急剧地折射向海底,此时水中的声波更易于通过海底传播,而不是通过水中传播。近几十年来人们对海底地质声学特性的认识不断深入,推动了对低频和极低频声传播研究的不断发展[2-4]。基于陆地的探测手段可以不受海洋水文环境的限制,全天候的对潮汐引起的地壳运动、海洋环境参数进行测量、探测水中目标。
理想情况下,测量系统需要一个绝热、隔振的环境,以避免环境因素如:振动、温度、湿度、气压等对测量的影响。但在实际的测量环境中,接收系统很难达到绝热真空处理,并且对空气扰动和低频振动极其敏感,这些随机干扰将直接影响接收系统的接收效果,所以在接收信号中会存在随机的强低频干扰,这类干扰称为趋势项干扰。
趋势项的存在,会使时域中的相关分析和频率中的功率谱产生大的误差,甚至使低频谱完全失去真实性[5]。现有的趋势项消除方法有几种[6-8],如平均斜率法、差分法、低通滤波法及最小二乘拟合方法等。这些方法通常需要预先假定信号中趋势项的类型,如线性趋势或指数趋势等等,不适用于具有复杂变化趋势或随即变化趋势的信号,因此不具有普遍的适用性。……
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