【技术实现步骤摘要】
一种基于迁移学习的水声目标前向散射声扰动定位方法
本专利技术涉及一种水声目标定位方法，尤其涉及一种基于迁移学习的水声目标前向散射声扰动定位方法，属于信号处理领域。
技术介绍
随着水下目标降噪技术和消声技术的发展，目标辐射噪声和目标强度逐渐降低，传统的被动声呐和收发合置主动声呐越来越难以探测和定位水声目标。近来年双/多基地声呐由于其特有的收发分置结构而越来越受到关注，到达接收端的是目标沿不同方向的前向和侧向散射波。但是，由于直达波与目标前向散射波的混叠，双/多基地声呐在收发连线附近存在定位盲区，传统的基于波达方向估计的定位方法难以对盲区内目标实现定位。针对定位盲区问题，提出扰动声线方法，将多条扰动声线的交点作为目标定位结果，但在浅海远距离的环境下该方法难以应用；敏感核定位方法将目标定位问题转化为线性反演问题，但该方法由模型驱动因而容易受到环境失配的影响；利用神经网络的定位方法面临特征信息选取难的问题，仿真训练数据则与实际数据存在一定的环境失配，方法不稳健。鉴于现有方法在目标定位中的缺点，有必要研究一种模型数据与...
【技术保护点】
1.一种基于迁移学习的水声目标前向散射声扰动定位方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1：发射阵为M个发射阵元构成的垂直阵，接收阵为N个接收阵元构成的垂直阵，定位区域为浅海环境下发射阵和接收阵之间的距离深度二维平面；基于声场模型的模拟信号P
【技术特征摘要】
1.一种基于迁移学习的水声目标前向散射声扰动定位方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：发射阵为M个发射阵元构成的垂直阵，接收阵为N个接收阵元构成的垂直阵，定位区域为浅海环境下发射阵和接收阵之间的距离深度二维平面；基于声场模型的模拟信号Pij(t)和表示为
其中，Pij(t)表示没有目标时由第i个发射阵元发射声源信号的情况下第j个接收阵元接收到的信号，表示目标存在时由第i个发射阵元发射声源信号的情况下第j个接收阵元接收到的信号，t为相对时间，1≤i≤M，1≤j≤N，s(t)为声源信号，hij(t)表示没有目标时的信道响应函数，表示目标存在时的信道响应函数，表示卷积运算，n1(t)和n2(t)表示海洋环境噪声；
步骤2：对模拟接收信号数据进行预处理，预处理具体过程如下：
1)对每一个接收声压信号进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩输出信号：
其中，“*”表示取复共轭；对脉冲压缩输出信号Dij(t)、Eij(t)取模值，得到脉冲压缩输出包络
2)计算目标存在时脉冲压缩输出包络的相对扰动量Aij(t)：
3)令tij为取最大值时对应的时刻，tij表示没有目标时直达波到达的时刻；τij为直达波经过脉冲压缩处理后的脉冲宽度，以tij为中心时刻、K为采样间隔，在τij脉冲宽度范围内采取Z个时间点，得到这Z个时间点对应的脉冲压缩输出包络相对扰动量Aij(t)，记为Z维向量lij；
4)对M个发射阵元和N个接收阵元，计算每一个发射阵元发射声源信号时每一个接收阵元的接收信号所对应的Z维向量lij，得到M×N×Z维的矩阵H；
步骤3：使用预处理后的模拟接收信号数据对卷积神经网络进行训练，具体过程如下：
1)对距...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷波，张瑞，杨益新，汪勇，
申请(专利权)人：西北工业大学，西北工业大学青岛研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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