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摘要：在船舶运行的过程中，针对船舶杂系混合噪声的源数动态估计以及分离技术，提出了一种基于盲源分离理论的船舶噪声自适应分离方法。首先运用交叉验证技术和递归运算相结合的方式对噪声源数进行动态变化的估计，之后利用峭度对不同的噪声的分离矩阵的更新规则的进行选择。四叶螺旋桨的船舶辐射噪声以及船舶的杂系混合噪声盲分离的仿真结果充分的证明了此种方法的可行性，而且比传统的方法具有更好的分离性能。
关键词：船舶噪声自适应分离技术原理分析
在船舶运行的过程中，在针对处理声纳的船舶探测、识别以及跟踪等问题的处理时，由于存在多个目标的原因，而且在目标辐射的噪声信号从传输到接收的过程中，由于环境噪声的污染导致其发生变形。利用盲信号处理理论在未知噪声的情况下对多艘船舶的辐射噪声进行分离，但是在在海洋环境中，很多的因素能够对声纳探测船舶的噪声产生影响，因此，需要研究一种能够把不同分布的船舶噪声进行分离的信号分离方法。针对上述的问题，可以在交叉验证的方式基础之上确定噪声信号的个数，采取峭度进行权值矩阵更新原则的选择，最后根据权值的变化进行步长的调整，实现对源信号的在线盲分离。
二、船舶噪声的自适应分离
交叉验证是一种多变量统计技术。主要是通过把数据进行几个部分的划分，从中取一部分数据的特征，其他部分用于对特征部分的验证，根据相关的公式能够得出新的源数动态变化估计准则。结合相关的关系公式能够计算出两个矩阵的对角线是相互交叉的，而且矩阵在对角线上的元素排序是相反的。通过递归计算能够得到协方差矩阵，能够满足实时估计对每一个时刻源数的需求要求。
分离矩阵的自适应调整，由于船舶噪声时动态变化着的，为了能够准确的把噪声的源信号进行分离出来，可以对式（5）中的K矩阵中的元素进行实时估算，同时为了能够在收敛速度和稳定性取得良好的性能，可以把式（5）进行相应的关系式改写。在盲源分离的过程中，为了能够实现自适应的目的，在不同的阶段应当发采取合适的步长，就是自适应进行步长的调整能够满足分离的需要。
三、仿真案例的分析
为了能够对船舶噪声的自适应分离方法进行检验，分别使用船舶辐射噪声、杂系混合噪声源数固定以及动态变化的仿真案例加以分析和验证。根据相关的原理和关系式能够对其性能的指标进行检验此种方法的分离性能。船舶辐射噪声中的模拟信号主要是来自于四叶螺旋桨的船舶辐射噪声模型。通过进行仿真试验的检验能够对盲分离法进行有效的评价。根据相关的研究数据能够对源信号、观测信号以及分离后信号的波形进行分析，在忙信号处理理论基础之上的船舶噪声分离方式能够准确的把船舶辐射噪声从观测信号中分离出来，为了能够深入的验证盲分离法的实用性和有效性，可以结合相关的关系依据，把步长进行固定，对观测信号进行分离，通过三种不同方式的盲分离方法能够取得良好的效率，自适应盲分离方法能够在稳定性和收敛速度之间的矛盾中取得良好的分离效果和性能。在海洋环境的噪声中含有超高斯分布的信号以及高斯信号，将自适应分离方法运用到杂系混合情况的船舶噪声中进行分离仿真。针对杂系混合噪声情况中存在的源数固定以及动态变化的两种情况进行仿真分离。在源数固定的情况下，能够把杂系混合船舶噪声进行盲分离，很好的把船舶噪声从观测信号中进行分离出来。结合相关的数据和公式对动态的信号进行输入，通过对源数进行分析，能够对观测信号进行在线自适应分离，通过盲分离仿真事宜按能够证明，杂系混合船舶噪声分离方法的可行性，同时也能够表明此方法能够从观测信号中估算出源数，而且能够自适应地分离各种各样的不同分布的船舶噪声。
四、结语
针对声纳探测船舶中的船舶辐射噪声以及海洋环境噪声的混合和源数的动态变化以及处理技术，在盲信号处理的理论基础之上提出自适应船舶噪声盲分离方法，通过这样的方式能够对源信号的动态变化进行估计，并且能够把不同分布的船舶噪声信号进行分离。通过仿真式的实验证明此种方法的可行性，同时也能够表明此种方法能够有效的解决收敛速度和稳定性之间的矛盾。针对海洋复杂的环境，对于噪声的处理技术需要进行深入的研究，不断地进行技术的革新。
参考文献
[1]王荣杰,周海峰,詹宜巨.船舶噪声的自适应分离技术[J].中国航海,2011,03:10-14+68.
[2]梁中远.基于盲源分离的船舶柴油机噪声分离技术研究[D].大连海事大学,2016.