信号处理在舰船目标识别中研究发展综述

孙菲

摘要：随着我国国际竞争力的逐渐提高，现代化的舰船目标识别技术也已经取得了长足的进展，目标识别系统作为海军武器的重要技术，对整体海上实力的发展有一定的决定作用，本文对信号处理技术进行了一定的阐述，希望能够推进船舰目标识别技术的进一步发展。

关键词：信号处理；船舰目标识别；发展

现代化科学技术的不断发展和深入，使得我国的海下的武器朝着智能化和数字化的方向发展，而作为极为重要和关键的目标识别技术，其中的信号处理是最为关键，也是最为基础的内容，是对海下的武器进行识别，寻找，跟踪，分析的重要一环，因此对信号处理进行分析，研究其在船舰目标识别中的作用，有着很重要的现实意义。

一、信号处理

所谓的船舰海下信号处理，指的就是在突发事件发生时，船舰对对方发射的信号，武器等特征信息进行去除干扰，跟踪分析，综合运算，数据交换等科学处理手段操作，继而得出的本质信息数据，得出想要的信息数据的过程。

而进行信号处理的目的，就是为了让船舰在目标识别的过程中，能够更好的削减干扰信号源，除去杂质干扰信息，将信号进行强化，然后进行传输，分析处理，以此为海战或者是其他军事行动做好铺垫，掌握最精准的信息，打好现代化的信息战。

二、船舰目标识别

船舰的目标识别可以分为主动的目标识别，以及被动的识别，均己用来探查水下武器以及相关的信息[1]。

所谓的主动识别，顾名思义，就是对水下能够进行主动攻击的武器进行识别，比如鱼类等等，船舰的目标识别，识别的便是鱼类等具有主动攻击性质的武器，散发出的相应信号，而通过对这些声波数据进行识别，并利用回波，来辅助船舰感知对方敌舰的位置以及鱼类等武器的攻击力度，根据一系列传回的信息，来辅助船舰做出下一步的攻击或者是防御决策。

而被动识别则与之相反，是属于防御性质的识别，将识别系统安装在水雷等武器中，来收集敌方武器自身发出的信号，比如，水压变化，磁场改变，以及运作发出的噪声等等，通过提取和分析收集到的信号，来为之后的攻击和防御的决策做依据。

三、信号处理技术在船舰目标识别中的发展现状

船舰目标识别技术随着我国科学技术的飞快进步，逐渐朝着信息化的方向，智能化的方向发展，因此，在时代的发展下，目标识别技术不仅包括着信号的处理技术，也包括着网络科学技术。虽然，科学技术的发展迅速，但是，对于海下的武器来说，却出现了武器更新换代较慢，相应发展理论较少的窘状，这就使得新兴的科技成果应用在船舰武器上的机会较少，无法得到顺利的发展，而这也是因为船舰目标识别的特殊性，涉及到了我国的机密，无法进行公开的学术讨论和研究的原因[2]。

从某一角度来说，船舰目标识别就是一项专门的海中信号处理的技术，但是，因为海中环境不如陆地，极其复杂多变，这就给船舰的目标识别带来了一定的难度，而信号处理技术也在发展中不断的遇到瓶颈。

其阻礙发展的原因有以下几条，其一，海下环境复杂多变，信号的传输面临着渠道不畅通的问题，也极易受到外界因素的影响而产生干扰和破坏。其二，海水中水流的声响，鱼类的游动所产生的声波和噪音，会为信号目标的除干扰带来一定的阻碍，增加工作难度，不仅如此，船舰自身在行驶中也会带来一定的声响，影响信号的处理工作。

四、信号处理在船舰目标识中的研究发展

（一）高阶谱高统计量的研究发展

在船舰的目标识别过程中，高阶谱是功率谱以及相关谱分析分析的高阶发展，它利用了高统计量的运算特点，能够自动的去压制噪声对于目标识别，信号处理来说有一定的保护作用。

不仅如此，高阶统计量可以对海下平稳传播的噪音进行抑制，这就有效的避免了海水之下鱼类游动产生的噪声对信号产生的干扰，提高了目标识别中信号处理的质量和效率。而且，高阶谱相对线谱，功率谱，动态谱来说，具有更加科学的数据信息提取能力，而且其中的高阶统计量要比二阶的统计量包含的更加庞大的数据信息，更能够全面的分析和解读目标识别下信息处理的结果。

（二）小波变换的研究和发展

关于小波分析法在舰船的目标识别中的使用，多是对目标的噪声进行提取，对回波信号的特点进行研究。

而在使用小波变化技术使用的时候，将功率谱等谱分析法和小波的分析进行充分的结合，将谱分析中的特征进行提取，随后利用数据进行模拟的实验和数据的分类实验，通过实验数据进行对比，来找到其中的优越因素[3]。

而对于回波信号的提取，需要将舰船下回波边缘的特点进行提取和识别，然后进行分类，利用分解能量特征，模极值特征，以及嫡特征，和网络特征来对回波信号进行分析，有助于目标的识别和信号的分类处理。

（三）现代信号处理理论一混沌理论

混沌理论，是现代化科学技术，专业知识发展下而产生的包含科学和物理学知识的信号处理技术理论。

对于舰船来说，目标识别过程中产生的干扰噪声信号，也有舰船自身辐射而产生的具有混沌特性的，这也就导致了舰船在提取相应目标信号的的时候，所得到的数据信息也有一定的不确定性。

根据混沌理论，将海下的目标所产生的噪声进行非线性的特征的提取，以此来对水上目标和舰船的目标进行区分，其混沌理论对舰船识别水生目标提供了一定的理论依据和全新的思路方法。

五、结束语

现代科技的发展使得我国的海军，以及海上武器都朝着信息化和智能化的方向发展，作为舰船目标识别中最重要的组成部分，信息处理技术决定了目标识别的质量和精准，其提供的数据信息更是为之后的海军作战提供了精准的数据支持，推动着我国水中兵器的健康发展。

参考文献：

[1]艾小凡.天波超视距雷达干扰与杂波信号处理技术研究[D].西安电子科技大学，2016.

[2]王春宇.天波超视距雷达目标仿真与信号处理算法研究[D].哈尔滨工业大学，2008.

[3]徐文，鄢社锋，季飞，陈景东，张杰，赵航芳，陈戈，吴永清，余华，张歆，许肖梅，陈惠芳.海洋信息获取、传输、处理及融合前沿研究评述[J].中国科学：信息科学2016，46（08）：1053-1085.