【正文】 然后進(jìn)行分類識別，調(diào)整相關(guān)參數(shù)得出最佳的分類識別結(jié)論。線性預(yù)測特征提取環(huán)節(jié)：選用線性預(yù)測特征提取函數(shù)模型，對已經(jīng)經(jīng)過預(yù)處理后的目標(biāo)聲信號來進(jìn)行LPC特征提取。然后檢索國內(nèi)外相關(guān)資料，綜合運(yùn)用實(shí)際測試目標(biāo)數(shù)據(jù)，針對上述的三環(huán)節(jié)進(jìn)行算法理論的收集整理數(shù)據(jù)、消化吸收理論、編寫調(diào)試程序以及測試驗(yàn)證結(jié)論，結(jié)合使用MATLAB（Matrix Laboratory）軟件來進(jìn)行調(diào)試、試驗(yàn)與驗(yàn)證，比較各個環(huán)節(jié)的算法運(yùn)用的效果如何，可以挑選出最理想的方案來測試未知車輛聲目標(biāo)信號。本識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程結(jié)合了各車輛聲目標(biāo)探測識別測試數(shù)據(jù)，將基于單種汽車車輛聲信號、坦克聲信號等分類系統(tǒng)擴(kuò)展到了可以將汽車、卡車、摩托車以及公交車等車輛聲型進(jìn)行比較有效的分類訓(xùn)練及其識別。綜合感知探測識別系統(tǒng)正向著高智能化、高攻擊力、高可靠性、高準(zhǔn)確性和低功耗特性發(fā)展以及延伸，這意味著為各國的科研機(jī)構(gòu)帶來新的挑戰(zhàn)，同時，也為科學(xué)技術(shù)的研究帶來了嶄新的機(jī)遇。國家自然科學(xué)基金（NSFC）與此也加大了對該方面的資金投入力度，2007年度已涉及目標(biāo)識別的科研項(xiàng)目包括有：基于學(xué)習(xí)模式SAS圖像場景的分類和目標(biāo)識別統(tǒng)一模型的研究、基于新型不變矩目標(biāo)識別可信度的研究等等；2008年度涉及目標(biāo)識別科研的項(xiàng)目包括有：近距離空間的未知目標(biāo)識別跟蹤與精確測量理論和方法、生物雷達(dá)多靜的目標(biāo)識別定位技術(shù)研究、生物視覺信息處理機(jī)制的建模以及形狀目標(biāo)識別研究等等。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀與國外發(fā)達(dá)國家相比較，我國地面探測技術(shù)相對落后，主要以雷達(dá)探測技術(shù)為主。運(yùn)用聲目標(biāo)探測技術(shù)研究成功的反狙擊手系統(tǒng)還包括其它成功案例，例如：阿連特技術(shù)系統(tǒng)公司“安全”定位探測系統(tǒng)，科學(xué)應(yīng)用公司“哨兵”反狙擊手的定位系統(tǒng)，還有以色列的拉斐爾公司研制成果——SADS反狙擊手的聲探測系統(tǒng)等等。類似的系統(tǒng)還有例如2004年3月份裝備駐科威特的美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的“悍馬”車“Boomerang”狙擊手的探測系統(tǒng)，它運(yùn)用的是比較緊密的傳感器規(guī)模陣列，應(yīng)用陣列軸轂的電氣性能與機(jī)械結(jié)構(gòu)，能夠經(jīng)受特別大的頻繁晃感；傳感器陣列與其他部件，具有較良好的密封特性，提高抵抗極其嚴(yán)峻環(huán)境的適應(yīng)力；若在軸轂處，就使得模擬信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，然后再傳輸，從而可以避免和電臺之間發(fā)生的電磁波干擾；精確測定子彈、炮彈、爆炸物等等危險物的俯仰角、水平方位和距離。在2009年的時候，美國的陸軍武器基站把“射彈探測與顯示系統(tǒng)（PDCue）”槍聲目標(biāo)的50套的探測系統(tǒng)順利開發(fā)出來，PDCue系統(tǒng)是四角聲傳感器的簇布局，從而提供了360度、低輪廓勢態(tài)感知的能力。地面戰(zhàn)場的傳感系統(tǒng)的主要功能即完成目標(biāo)探測與識別和對目標(biāo)的精確定位、調(diào)查跟蹤等等。美國國防部在1997年5月率先提出的“軍隊(duì)轉(zhuǎn)型”是具體踐行這場變革的產(chǎn)物，而美國陸軍轉(zhuǎn)型計(jì)劃則是美軍隊(duì)成功轉(zhuǎn)型的有機(jī)組成部分。已經(jīng)研制成功的微功耗無線網(wǎng)絡(luò)傳感器比如有壓力、光、磁、聲、熱、濕度傳感器、化學(xué)氣體以及生化戰(zhàn)劑探測器等多種產(chǎn)品，且于2002年由加州海軍陸戰(zhàn)隊(duì)再次針對智能灰塵進(jìn)行戰(zhàn)場環(huán)境的現(xiàn)場測試。通過記錄、顯示和分析數(shù)據(jù)，來確定聲目標(biāo)的類型、速度和位置等等參數(shù)，國外稱它為“無人值守的地面?zhèn)鞲衅飨到y(tǒng)（UGS，Unattended Ground Senor）”。 國外研究現(xiàn)狀根據(jù)查閱的文獻(xiàn)資料顯示可以發(fā)現(xiàn)，國外對目標(biāo)聲信號采集、特征提取和分類識別研究以及運(yùn)用是相對成熟的。可見，顯然是車輛越重，則對道路的損壞影響就會越大?！褴囕v重量?！裎廴九欧帕?。是否出行以及什么時候、什么地段、以什么交通方式外出等等由每個人估算路上時間從而來決定好?！褴囕v行駛的時間與速度?！袷鹿蕶z測?！褴囕v計(jì)數(shù)及車型識別。ITS提高交通安全其中的措施之一，就是及時有效地監(jiān)測交通危險因素，以確定那些需要救助、幫扶的出行者。交通管理部門制定政策、采取相應(yīng)措施和對交通設(shè)施進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)的最是科學(xué)、客觀的依據(jù)即交通流量特征參數(shù)的檢測數(shù)據(jù)。目前亟待解決的重要問題，就是建立現(xiàn)代化高速公路系統(tǒng)，以確保高速公路的通暢和安全。交通流量是衡量某地交通發(fā)展?fàn)顩r的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其觀測統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性能夠直接影響到公路網(wǎng)的規(guī)劃布局以及安排和建設(shè)。高速公路在我國的綜合交通運(yùn)輸體系當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用，但是其在運(yùn)行過程之中，存在擁擠、環(huán)境污染、安全等等問題，特別是近些年來，交通需求量持續(xù)高速增長，問題態(tài)勢不容樂觀，使得公路愈發(fā)擁擠、阻塞愈發(fā)嚴(yán)重，城間高速公路事故頻頻發(fā)生?，F(xiàn)代譜分析、小波分析、數(shù)字信號處理技術(shù)、仿生技術(shù)以及其他各種相關(guān)技術(shù)的持續(xù)快速發(fā)展，使對于特定目標(biāo)信號的高效提取、探測識別成為了現(xiàn)實(shí)。數(shù)學(xué)理論中的聚類分析理論（本文著重介紹最小歐式距離法）在數(shù)據(jù)挖掘中也是相當(dāng)重要的一方面，通過分組、聚類，得到具有一定相似特性的目標(biāo)，同時，分析目標(biāo)的共同特征。小波分析理論的出現(xiàn)，被稱為信號處理領(lǐng)域里繼快速傅里葉變換（FFT）之后，又一盞標(biāo)志性的里程碑，小波能量理論法理所當(dāng)然成為一種比較有效的分析手段。近幾年來，小波變換等的出現(xiàn)，又給數(shù)字信號處理領(lǐng)域的技術(shù)增添了新活力?，F(xiàn)代數(shù)字信號處理、人工智能運(yùn)用、無線網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域技術(shù)、信息論、厚膜集成技術(shù)及其他各種相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)和綜合發(fā)展，為聲信號的目標(biāo)探測識別技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)層面的支持。不得不承認(rèn)，聲目標(biāo)探測識別技術(shù)與聲目標(biāo)定位技術(shù)都是聲探測這個系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)。自從80年代時期的到來，攻擊型直升機(jī)、隱形轟炸機(jī)等等高新武器的完整迅速發(fā)展和反光電、反輻射、反電磁武器以及裝備的超級規(guī)模使用，尤其是數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)化技術(shù)的突破性質(zhì)的大發(fā)展，使以往的聲目標(biāo)探查科學(xué)技術(shù)獲得了嶄新的生命力。由于有較高隱蔽性，被動的探測技術(shù)在軍事領(lǐng)域受到人們的高度重視。 classification and identification。 characteristic analysis。 In feature extraction process using the linear prediction (LP) algorithm to extract the target characteristic of the acoustic signal, on the basis of the prehensive theoretical analysis, adjust the parameter Settings in the algorithm, and through the use of MATLAB software to test the validation。其中，在目標(biāo)聲信號的特性分析的環(huán)節(jié)上進(jìn)行了比較詳細(xì)的理論分析和計(jì)算機(jī)MATLAB軟件的測試觀察；在特征提取環(huán)節(jié)采用了線性預(yù)測（LP）算法提取目標(biāo)聲信號的特征，在綜合理論分析的基礎(chǔ)上，調(diào)整算法中的參數(shù)設(shè)置，并且通過使用MATLAB軟件來測試驗(yàn)證；在分類識別環(huán)節(jié)采用了基于聚類思想的最小歐氏距離識別法以及觀察分析研究能量法，實(shí)現(xiàn)了對于汽車、卡車、摩托車以及公交車四類目標(biāo)聲信號線性預(yù)測算法和能量法的有效分類與識別。本文就以上問題，針對聲目標(biāo)信號識別過程中的關(guān)鍵技術(shù)和算法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了相關(guān)研究。 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目： 起重機(jī)力臂安全測試系統(tǒng) 二級學(xué)院： 延陵學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 班級： 10信Y1 學(xué)生姓名： 胡佳楠 學(xué)號： 10120515 指導(dǎo)教師： 張建生 職稱： 講師 評閱教師： 職稱： 2014 年 6月I摘要摘 要聲目標(biāo)識別是目標(biāo)探測系統(tǒng)中的重要的組成部分，隨著未來逐漸發(fā)展起來的信息領(lǐng)域戰(zhàn)場，相關(guān)技術(shù)研究得到主要是各大科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)學(xué)府的緊密關(guān)注，并且取得了一些成就。尤其是仿生學(xué)理論、信號學(xué)處理理論、人工智能技術(shù)的發(fā)展理論及厚膜的集成工藝，在聲目標(biāo)識別系統(tǒng)層面上實(shí)現(xiàn)并且提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，但對于信號的特征提取以及分類識別等重要的疑問之處，還是顯現(xiàn)了研究層面的不足。本設(shè)計(jì)綜上結(jié)合了現(xiàn)代數(shù)字信號處理理論的方法，對實(shí)際采集的目標(biāo)聲信號進(jìn)行理論調(diào)研和算法上的驗(yàn)證，包括車輛信號源的產(chǎn)生機(jī)理理論分析，目標(biāo)聲信號的特性分析、線性預(yù)測特征提取以及分類識別。關(guān)鍵詞：聲目標(biāo)識別；特性分析；特征提?。环诸愖R別；MATLABAbstractAcoustic target identification is an important part for the target detection system, with the ing of information battlefield, some related technologies have been paid attention by every scientific research institution and colleges or universities, and the stage achievement has been obtained. Especially the development of bionics theory, signal processing theory, artificial intelligence theory and integration process of thick film provide the effective technological support for realizing the acoustic target identification system. However, researches are insufficient for these key problems such as pretreatment, feature extraction and classifier. For these problems above, the key technology of acoustic target signal identification and the implementation of hardware algorithm have been studied.This design based on the bination of methods of modern digital signal processing theory, acoustic signal to actual acquisition target, carries on the theory research and validation of the algorithm, including the theoretical analysis of mechanism of vehicle source and target characteristics of the acoustic signal analysis, linear prediction feature extraction and classification recognition. Among them, the target segment on the analysis of the characteristics of acoustic signal has carried on the paratively detailed theoretical analysis and MATLAB puter software test observation。 Link is adopted in classification and recognition based on clustering, the minimum Euclidean distance method of identification and the analysis of the observation study energy method, and implements for cars, trucks, motorcycles, buses, and four classes target acoustic signal linear prediction method and energy method of efficient classification and recognition. Key words : acoustic target identification。 feature extraction。 MATLAB目錄目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 選題的背景及依據(jù) 1 課題研究的目的及意義 2 國外研究現(xiàn)狀 3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 4 論文主要工作 4 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排 5第2章 車輛聲目標(biāo)信號特性分析 6 聲目標(biāo)信號識別系統(tǒng)組成 6 聲目標(biāo)信號傳播過程 6 傳播模型 6 傳播過程中的聲衰減 7 聲目標(biāo)輻射產(chǎn)生機(jī)理 7 聲目標(biāo)信號分析 8 本章小結(jié) 9第3章 基于MATLAB算法的特征提取 10 MATLAB簡介 10 MATLAB的語言特點(diǎn)、功能特點(diǎn)簡介 10 MATLAB語言特點(diǎn) 10 MATLAB功能特點(diǎn) 11 特征提取概述 11 線性預(yù)測理論簡介 12 車輛聲目標(biāo)信號線性預(yù)測（LPC法）分析 12 汽車聲目標(biāo) 12 卡車聲目標(biāo) 15 摩托車聲目標(biāo)