舰船辐射噪声线谱联合分析法：Welch与Chirp-Z变换应用

"王盼盼，王鹏，张国军(中北大学电子与计算机科学技术学院，山西太原030051)在2010年发表了一篇论文，研究了一种联合分析方法来估计船舶辐射噪声的线谱。他们采用Welch算法和Chirp-Z变换相结合的技术，有效提取了舰船辐射噪声中的特征线谱，频率分辨力达到了0.36Hz。这种方法对于舰船检测识别和方位跟踪有显著的实际应用价值。通过利用提取的特征线谱设定滤波区间，可以更精确地跟踪船只的航迹。" 本文是工程技术领域的学术论文，主要探讨了如何提高舰船辐射噪声信号分析的精确度，以服务于舰船检测和定位。线谱的提取是关键，因为它为舰船识别和跟踪提供了重要的信息基础。作者提出的联合分析方法结合了Welch算法和Chirp-Z变换两种技术。 Welch算法是一种常用的功率谱估计方法，它通过分段平均减少随机噪声的影响，从而提高估计的精度。在处理舰船辐射噪声时，这种方法可以提供相对稳定的噪声背景估计，有助于识别出潜在的特征线谱。 Chirp-Z变换，又称为匹配Z变换或自适应 chirp 转换，是一种频率域分析工具，特别适用于处理非线性调频信号。在舰船辐射噪声分析中，它可以增强频率分辨率，帮助识别微弱的、快速变化的频率成分。 论文通过仿真信号和实际船辐射噪声信号的分析验证了该联合方法的有效性。结果显示，这种方法不仅原理简洁，而且能精确提取特征线谱，频率分辨力达到了0.36Hz，远高于许多传统方法。此外，基于提取的特征线谱，研究人员能够设置合适的滤波区间，进一步过滤噪声，提高船辐射噪声信号的跟踪准确性。 这篇论文提出了一个创新的联合分析策略，为舰船辐射噪声的分析和处理提供了一种新的有效手段，对于海上安全监控和军事应用具有重要的理论和实践价值。通过这种方法，可以更准确地监测和追踪舰船，提升海洋监测系统的性能。