中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海所在鯨豚類聲學(xué)信號小波變換處理方法研究方面取得進(jìn)展

　　中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所在鯨豚類聲學(xué)信號小波變換處理方法研究方面取得進(jìn)展，相關(guān)成果以論文“Application of Wavelet Transform for the Detection of Cetacean Acoustic Signals”發(fā)表在《Applied Science》（JCR Q2，2022年IF=2.7）（原文：https://doi.org/10.3390/app13074521）。東海所與大連海洋大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)研究生何瑞麟為第一作者，漁業(yè)遙感技術(shù)與數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊戴陽副研究員為通訊作者。

 

　　文章提出了一種基于小波變換的鯨豚類動物聲音信號分類識別、標(biāo)記方法。小波變換在時域和頻域都具有較好的局部化性質(zhì)，適合處理非平穩(wěn)的時變信號，能較好地解決時域和頻域分辨率的問題：在低頻段時間分辨率低、頻率分辨率高，在高頻段時間分辨率高、頻率分辨率低，該特點與鯨豚類動物聲音信號特點相似（低頻段窄帶長時，高頻段寬帶短時），可一次性完成鯨豚類常見的哨聲交流信號、爆發(fā)脈沖信號和回聲定位信號的標(biāo)記。傳統(tǒng)的短時傅里葉變換方法受限于不確定性原則，無法同時實現(xiàn)對哨聲交流信號和回聲定位信號的準(zhǔn)確分析。與短時傅里葉變換方法和人工檢測方法相比，小波變換方法可檢出更多回聲定位信號。研究通過敲擊發(fā)聲實驗表明，小波變換誤檢敲擊聲較少，抗干擾能力優(yōu)于傳統(tǒng)方法。該結(jié)論為大規(guī)模鯨豚類動物聲音信號數(shù)據(jù)集制作提供了一種高效、精準(zhǔn)的方法，可為江豚、鯨魚、海豚等珍稀瀕危哺乳類水生生物種群監(jiān)測調(diào)查和保護(hù)提供技術(shù)支撐。

 

　　該研究獲嶗山實驗室科技創(chuàng)新項目（LSKJ202201801）、上海市科技創(chuàng)新行動計劃項目（20dz1206400）的支持。