[发明专利]一种鲸目动物叫声合成与修饰方法

权利要求书

1.一种鲸目动物叫声合成与修饰方法，其特征在于，设定一个鲸目动物的tonal sound为s_T(t)，对应的仿生信号为s_b(t)，为了构造s_b(t)，将s_T(t)分为M段，M为大于等于1的正整数，使用M个仿生信号段模仿被分成M段的s_T(t)；最后将M个仿生信号段首尾拼接得到s_b(t)，通过修改拼接后的s_b(t)的参数，实现tonal sound的修饰，以满足仿生伪装隐蔽水声探测和通信的有效性需求；具体包括以下步骤：

(1)构造仿生信号s_b(t)中的每个仿生信号段的时频表达式；步骤(1)的具体实现步骤为：

(101)设置两个仿生信号模型，即幂调频仿生PFMB信号模型，以及正弦调频仿生SFMB信号模型；PFMB信号模型和SFMB信号模型中各包含4个子信号模型，仿生信号s_b(t)中的每个仿生信号段都是基于这8个子信号模型进行构造；

(102)根据4个子PFMB信号模型的时频表达式和函数图得到四个子PFMB信号模型的表达式；

(103)根据4个子SFMB信号模型的时频表达式和函数图得到四个子SFMB信号模型的表达式；

(104)通过修改上述PFMB信号模型和SFMB信号模型中的参数，包括：信号持续时间T、信号带宽B、信号载频f_C、曲率调节因子α、曲率调节因子β、斜率调节因子k和斜率调节因子h，可使仿生信号s_b(t)在与tonal sound s_T(t)相似的同时，提高仿生信号s_b(t)的水下探测或通信的性能；

(105)为确保s_b(t)和s_T(t)之间的高度相似性，s_b(t)的时频谱轮廓的平滑度应与s_T(t)一致，即在s_b(t)中两个相邻的仿生信号段连接的地方，频率和时频谱轮廓斜率应保持连续变化；

(2)构造分段仿生信号s_N(t)；

(3)提取tonal sound的包络，并将其作为仿生信号的包络；

(4)合成仿生信号s_b(t)；将分段仿生信号s_N(t)和包络A_b(t)代入公式s_b(t)＝A_b(t)·s_N(t)，则能够得到仿生信号s_b(t)；

(5)若tonal sound有谐波，则重复步骤(1)～(4)直到修饰完成；若tonal sound有谐波，则其对应的仿生信号的表达式为：

其中，s_{b_1}(t)代表基波，s_{b_r}(t)代表r(2≤r≤R)次谐波；s_{b_1}(t)和s_{b_r}(t)均按照步骤(1)～(4)进行构造。