【技术实现步骤摘要】
一种用于海底底质识别的声学数据获取方法
本专利技术涉及本专利技术涉及海底底质精细结构的原位勘探的厚度估计技术，具体涉及一种可用于参量阵海底底质深度神经网络识别的声学数据获取方法。
技术介绍
富钴结壳是一种生长在水深400～4000m的海山、海脊和海台的斜坡和顶部的壳状物，它富含锰、钴、镍、铂、稀土等金属元素的壳状矿床，是一种重要的金属战略矿产资源，是继可燃冰之后的另一个“可采千年的宝库”。富钴结壳的性能允许提高芯片性能，使其在半导体制造业中占据主要地位。此外，因其具有很大的密度，它在人工智能领域中也发挥决定性作用。据估计富钴结壳中的钴资源可能与陆地资源相当。随着陆地资源的枯竭，对矿物和金属的需求不断增加，导致对海洋矿物资源的兴趣激增。目前，首先需要对富钴结壳进行测绘及量化估计。识别是量化估计的一个极其重要的环节，受限于富钴结壳矿物的不均匀分布、较薄的几何尺寸、被沉积物覆盖等因素，在海底测绘时可以结合声学参量阵技术穿透性及深度学习的适应性来完成富钴结壳的识别工作。目前，通过声学参量阵利用深度神经...
【技术保护点】
1.一种用于海底底质识别的声学数据获取方法，其特征在于，包括步骤：/nS1：利用相控可变焦参量阵，通过不同距离、不同角度、不同发射参数对多种海底底质目标发射参量波，以便获取多组回波信号数据；/nS2：利用双通道获取参量波的回波信号，并对接收的信号进行滤波处理，所述回波信号包括原频信号和差频信号；/nS3：利用预设的工作频率和不同的采样频率，在预设时长内对滤波后的原频信号和差频信号进行采样，且分别获取原频信号和差频信号的最小采样频率的采样信号；/nS4：对获取的采样信号分别进行信号拼接、特征提取以及合并形成多通道预处理特征矩阵；/nS5：将多组数据输入多通道预处理特征矩阵中，...
【技术特征摘要】
1.一种用于海底底质识别的声学数据获取方法，其特征在于，包括步骤：
S1：利用相控可变焦参量阵，通过不同距离、不同角度、不同发射参数对多种海底底质目标发射参量波，以便获取多组回波信号数据；
S2：利用双通道获取参量波的回波信号，并对接收的信号进行滤波处理，所述回波信号包括原频信号和差频信号；
S3：利用预设的工作频率和不同的采样频率，在预设时长内对滤波后的原频信号和差频信号进行采样，且分别获取原频信号和差频信号的最小采样频率的采样信号；
S4：对获取的采样信号分别进行信号拼接、特征提取以及合并形成多通道预处理特征矩阵；
S5：将多组数据输入多通道预处理特征矩阵中，形成多通道大输入域数据的特征矩阵。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1中，利用相控可变焦参量阵，通过不同距离、不同角度、不同发射参数对多种海底底质目标发射参量波，以便获取多组回波信号数据，包括步骤：
S11：在相控的聚焦焦距的前后各L/2处，以ΔL为间距，采集NL个位置处的数据，其中，
S12：通过对各通道的相位控制，获取在通过相控变焦NB个位置处的数据；
S13：在声轴上垂直于入射角两侧各θ/2处，以Δθ为间距，采集Nθ个位置处的数据，其中，
S14：设置参量阵调制波形是否翻转，获取Nf组数据；
S15：设置调制波形的数量，获取NM组数据；
S16：对差频信号的频率fd进行调整，获取Nt组数据；
S17：设置不同发射参数，获取Np＝Nc·Nf·NM·Nt组数据，其中，对于包含了N个阵元组成的参量阵，分别进行独立控制和组合控制，获取Nc组数据；
S18：总计获得NQ＝(NL+NB)·Nθ·Np组数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，利用双通道获取参量波的回波信号，并对接收的信号进行滤波处理，包括：
对不同距离、不同角度、不同发射参数回波信号的数据获取；
对接收的原频信号进行窄带滤波；
对接收的差频信号进行宽带滤波。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，所述双通道包括原频通道和差频通道，所述原频通道和所述差频通道的尺寸一致。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S3中，所述最小采样频率为通过所述原频通道获取的原频信号、通过所述差频通道获取的差频信号，分别使采样频率降至采样信号不混叠的最低采样频率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S4中，对获取的采样信号分别进行信号拼接、特征提取以及合并形成多通道预处理特征矩阵，包括步骤：
S41：获取连续的M条原频信号和M条差频信号的采样信号；
S42：对获取的原频信号和差频信号的采样信号分别进行裁剪、拼接；
S43：提取拼接后的原频采样信号的梅尔功率谱及其一阶差分、二阶差分形成多个通...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪峰，冯海泓，黄敏燕，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所东海研究站，
类型：发明
国别省市：上海;31
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