一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法制造技术

本发明专利技术公开一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法，首先是根据探测需求及硬件条件等设计波形参数。设计好参数后，一方面通过发射机发射信号，将接收回波数据正交解调降采样后经过自动增益控制，然后再通过多普勒滤波器组；另一方面设置副本信号，将副本信号正交解调降采样后通过多普勒滤波器组。最后将经过多普勒滤波器组后的两段数据分段相关处理得到一个输出。该方法方法计算量小，实时性强，采用了波形分集技术，一定程度上解决了混响对主动声纳探测的影响，改善了主动声纳探测的效果，具有较好的工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法
本专利技术属于水下主动声纳探测领域，具体涉及一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法。
技术介绍
现有主动声纳通常采用单频信号或调频信号进行水下声探测。对于高斯白噪声背景来说，匹配滤波器是最优的检测器，只要发射信号脉宽足够大，就能获得最大的输出信噪比。然而，水声环境越来越复杂，不可能是高斯白噪声背景，混响的出现使得水下声探测变得困难，如何有效地抑制混响是当前主动声纳亟需解决的问题。长单频脉冲信号对高速运动目标有着较好的抗混响性能，调频信号对静止目标有着较好的抗混响性能。为了进一步提高主动声纳抗混响性能，就需要考虑新的波形设计及检测算法。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供了一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法。具体采用了以下设计结构及设计方案：一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法，包括以下步骤：步骤S1：设计单频脉冲信号参数，将单频脉冲信号参数设计为中心频率5kHz，子脉冲有效持续时间10ms，占空比为0.4，子脉冲个数4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤S1：设计单频脉冲信号参数，将单频脉冲信号参数设计为中心频率5kHz，子脉冲有效持续时间10ms，占空比为0.4，子脉冲个数4，总持续时间100ms，其中该参数频谱的有效带宽内有5个梳齿，然后通过发射机发射信号，并且接受回波数据；/n步骤S2：正交解调降采样，将发射信号和回波分别进行正交解调，计算公式如下，/ns

【技术特征摘要】
1.一种主动声纳单频脉冲串波形设计及检测算法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S1：设计单频脉冲信号参数，将单频脉冲信号参数设计为中心频率5kHz，子脉冲有效持续时间10ms，占空比为0.4，子脉冲个数4，总持续时间100ms，其中该参数频谱的有效带宽内有5个梳齿，然后通过发射机发射信号，并且接受回波数据；
步骤S2：正交解调降采样，将发射信号和回波分别进行正交解调，计算公式如下，
sc(t)＝exp[2s(t)exp(j2πfdt)]LPF(1)
rc(t)＝exp[2r(t)exp(j2πfdt)]LPF(2)
步骤S3：设置副本信号，根据所要检测的目标速度范围及信号的速度容限设置尺度因子及副本个数，设置的M个副本信号分别为
sm(t)＝s(ηmt)(3)
其中m＝1,2,...M；
步骤S4：设置多普勒滤波器组，在单频脉冲信号的频率轴上设置梳状滤波器，梳齿宽度取2/T，梳齿间隔取1/Tp，得到尺度因子为1的梳状滤波器Comb_f1；由Comb_fm＝Comb_f1·ηm计算其他尺度对应的梳状滤波器，所有尺度对应的滤波器组合起来形成一个M通道的梳状滤波器组；
步骤S5：目标检测及速度、距离参数估计，首先将接收回波数据取自相关后补零再做傅里叶变换得到一段输出数据Xm，然后将Xm分别通过滤波器组的M个通道后分别累加求和得到M个输出值，并找出最大值及最大值所对应的通道n，即可得到目标速度vn，计算公式如下：
Outm＝∑Xm(j)·Comb_fm(j)(4)
Outn＝max([...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳雷，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司七五零试验场，
类型：发明
国别省市：云南;53