[发明专利]基于小波脊的水下声信号瞬时频率解调方法

权利要求书

1.一种基于小波脊的水下声信号瞬时频率解调方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

步骤一、利用迈克尔逊激光干涉系统探测水表面；

步骤二、采集激光干涉信号，所述采集过程为：干涉信号被光电探测器接收，并将其转化为电信号，该电信号通过数据采集卡采集后，传送给上位机；

步骤三、对采集到的干涉信号进行频谱分析；

步骤四、确定小波变换的观测尺度；

步骤五、对干涉信号进行小波变换；

步骤六、根据小波变换系数的模提取小波脊；

步骤七、滤除噪声点；

步骤八、确定各个时刻的小波脊中心尺度；

步骤九、根据小波脊中心尺度计算出各个时刻水下声信号瞬时频率。

2.根据权利要求1所述的基于小波脊的水下声信号瞬时频率解调方法，其特征在于步骤三所述的频谱分析，是指对采集到的干涉信号采用快速傅里叶变换算法，即FFT算法。

3.根据权利要求2所述的基于小波脊的水下声信号瞬时频率解调方法，其特征在于步骤五所述的小波变换的具体过程为：

选择Morlet小波为母小波，其近似数学表达式为

ψ(t)=exp(-t22σ)exp(jω0t)---(10)]]>

式中，ω₀为母小波的中心角频率，σ为高斯函数参数，j是虚数符号，^t为时间，则对干涉信号的小波变换系数计算公式如下：

Wf(a,b)=1a∫f(t)ψ(t-ba)dt---(12)]]>

式中，是以Morlet小波为母小波的一个函数族，a为尺度因子，b为平移因子，即是通过对小波母函数的平移和伸缩得到的一个函数族，f(t)为采集到的干涉信号，W_f(a,b)为小波变换系数。

4.根据权利要求3所述的基于小波脊的水下声信号瞬时频率解调方法，其特征在于步骤六所述的根据小波变换系数的模提取小波脊的具体过程为：

根据小波变换系数计算公式得到小波变换系数W_f(a,b)，对小波变换系数取模值，然后利用局部模极大值算法来计算局部模极大值得到小波脊点的分布位置(t₀,a₀)，这里的t₀就是小波脊点所在时刻，a₀就是小波脊点所在的尺度。