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被动声纳主要是利用水中目标在航行过程中向外辐射的声信号对目标进行探测和识别。虽然电子技术和信号处理技术的飞速发展带动了声纳技术的高速发展，但是水中目标的分类识别仍然是水声信号处理领域的难题。本文研究的对象是由水中目标壳体振动引起的声辐射信号。这类信号的特征与目标本身尺度等因素密切相关，并且难以为水下降噪手段所消除，可以为水中目标的分类识别提供可靠的依据。本文对水下目标的基本形状进行了建模，基于薄壳振动及模态分解理论，对由壳体振动引起的声辐射信号进行了仿真;通过多方位地分析，建立了信号特征与目标参数之间的联系;通过对实测信号的处理，提取了有助于目标分类识别的特征参数，验证了处理方法的有效性。
论文的主要内容包括:
1.用单层圆柱壳体模拟水下目标，通过对波动方程的求解以及模态截断方法得到声压与频率的对应关系。利用相邻阶误差分析方法证明了模态截断方法的合理性，并且通过与前人方法的比较，证明了本文模型及算法的可行性。
2.在不同的目标半径、厚度等参数条件下，对由壳体振动引起的水下目标声辐射信号进行了仿真计算，研究了仿真参数变化对目标信号特征的影响，找到了对目标信号特征影响较大的敏感参数，初步建立了敏感参数与特征之间的关系。
3.对实测信号进行了特征提取。在处理过程中，采用了多通道信号联合处理方法，减弱了环境噪声对目标特征的影响，利用敏感参数与目标信号特征之间的关系，对目标尺度特征进行了提取，结果与目标的真实尺度吻合较好。