一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法

摘要

本发明涉及一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法。本发明包括：对真实的海豚哨声信号作短时傅里叶变换，获得海豚哨声时频信号；得到第m个数据块短时傅里叶变换结果的最大值e(m)、傅里叶变换后能量最大值e(m)对应的频率的采样点index(m)以及在index(m)/2处对应的能量值e(m)′，通过判决式：e(m)′＞βP₀确定第m个数据块对应的哨声信号基频频率；去除野点，得到平滑的基频轮廓；进行最小二乘多项式拟合，得到一个连续变化的光滑哨声信号时频谱轮廓线。由于海豚哨声信号时频谱轮廓曲线是进行海豚种群分类、识别的重要依据，本方法将对海豚的生物学研究提供帮助，仿照海豚哨声信号进行仿生通信，是实现水声隐蔽通信的有效方法。

主权项

一种海豚哨声信号时频谱轮廓提取方法，其特征在于：(1)对真实的海豚哨声信号作短时傅里叶变换，获得海豚哨声时频信号X_m(k)；(2)通过$\left\{\begin{array}{c}[e\left(m\right),\mathrm{index}\left(m\right)]=\max \left|X_m\left(k\right)\right|\\ e{\left(m\right)}^{\prime }=X_m\left(\frac{\mathrm{index}\left(m\right)}{2}\right)\end{array}\right.$得到第m个数据块短时傅里叶变换结果的最大值e(m)、傅里叶变换后能量最大值e(m)对应的频率的采样点index(m)以及在index(m)/2处对应的能量值e(m)′，通过判决式：e(m)′>βP₀确定第m个数据块对应的哨声信号基频频率，当判决成立时，提取的第m个数据块哨声信号基频频率采样点为index(m)/2，当判决不成立时，提取的第m个数据块哨声信号基频频率采样点为index(m)，其中，P₀表示噪声的能量，系数β的值大于等于2；(3)对步骤(2)得到的短时傅里叶变化的基频频率值进行滤波，去除其中的野点，得到平滑的基频轮廓；(4)对步骤(3)滤波后的基频曲线进行最小二乘多项式拟合，得到一个连续变化的光滑哨声信号时频谱轮廓线。