一种基于声压及质点振速的目标距离估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于声压及质点振速的目标距离估计方法及装置，所述方法包括由一个矢量水听器获取目标声场的声场信息，输出声压、质点振速信号；获取声压、质点振速离散信号序列并进行FFT变换；计算声压与质点振速的相位差；计算声压或质点振速的功率谱，提取并筛选线谱；对筛选出的线谱进行相位补偿，对目标的距离进行估计；对估计的距离值进行筛选，并进行合理性判断。根据本发明专利技术的方案，能够实现小孔径平台下的远距离探测，具有远距离探测不受载体孔径限制的特点。载体孔径限制的特点。载体孔径限制的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声压及质点振速的目标距离估计方法及装置


[0001]本专利技术涉及UUV探测领域，尤其涉及一种声压及质点振速的目标距离估计方法及装置。

技术介绍

[0002]随着UUV的快速发展与应用，它的应用领域逐步在扩展，具侦听和主动攻击任务的UUV通常具有对目标的精测探测能力。其中距离估计则为其中关键技术之一。而UUV由于其空间尺寸有限，传统被动阵列探测方法很难获得较远目标的准确距离。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于声压及质点振速的目标距离估计方法及装置，所述方法及装置，用以解决小平台应用背景下对目标的距离估计问题。
[0004]根据本专利技术的第一方面，提供一种基于声压及质点振速的目标距离估计方法，所述方法包括以下步骤：
[0005]步骤S101：由一个矢量水听器获取目标声场的声场信息，输出声压、质点振速信号；
[0006]步骤S102：对声压、质点振速进行采样，获取声压、质点振速离散信号序列，对所述声压、质点振速离散信号序列进行FFT变换；r/>[0007]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声压及质点振速的目标距离估计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101：由一个矢量水听器获取目标声场的声场信息，输出声压、质点振速信号；步骤S102：对声压、质点振速进行采样，获取声压、质点振速离散信号序列，对所述声压、质点振速离散信号序列进行FFT变换；步骤S103：设置频率范围，计算声压P与质点振速V的相位差；步骤S104：计算FFT变换后所得结果的功率谱，提取并筛选线谱；步骤S105：对筛选出的线谱进行相位补偿，对目标的距离进行估计；步骤S106：对估计的距离值进行筛选，并进行合理性判断。2.如权利要求1所述的基于声压及质点振速的目标距离估计方法，其特征在于，所述步骤S102：对声压及质点振速进行采样，获取声压及质点振速离散信号序列，对所述声压及质点振速离散信号序列进行FFT变换，包括：对声压及质点振速进行采样，记采样率为f
s
，采样后为离散信号，声压及质点振速分量在t
i
时刻的离散量记为p(r,t
i
)、v
x
(r,t
i
)、v
y
(r,t
i
)、v
z
(r,t
i
)，质点振速和记为v
r
(r,t
i
)，则在时刻t
s
,从离散信号中选取声压为p(r,t
s
‑
N+1
)、
……
、p(r,t
s
‑1)、p(r,t
s
)的离散信号用于组成样本，选取的离散信号分别记为p(r,1)、
……
、p(r,N
‑
1)、p(r,N)；其中，i为大于等于1的自然数,s为取样时刻，N为样本量；则t
s
时刻的声压及质点振速的样本序列P(r,t
s
)、V(r,t
s
)分别为：P(r,t
s
)＝[p(r,1),
……
,p(r,N
‑
1),p(r,N)]
……
(1)V(r,t
s
)＝[v(r,1),
……
,v(r,N
‑
1),v(r,N)]
……
(2)对t
s
时刻的声压及质点振速的样本序列P(r,t
s
)、V(r,t
s
)作FFT变换，所得的结果分别记为P(r,f)、V(r,f)，变换后的结果具有实部和虚部，P(r,f)＝P
R
(r,f)+jP
I
(r,f)
……
(3)V(r,f)＝V
R
(r,f)+jV
I
(r,f)
……
(4)其中，P
R
(r,f)为P(r,f)的实部，P(r,f)为P(r,f)的虚部，V
R
(r,f)为V(r,f)的实部，V(r,f)为V(r,f)的虚部；将其按离散点的形式表示，则有P(r,f
n
)＝P
R
(r,f
n
)+jP
I
(r,f
n
)，n＝1:N
……
(5)V(r,f
n
)＝V
R
(r,f
n
)+jV
I
(r,f
n
)，n＝1:N
……
(6)。3.如权利要求2所述的基于声压及质点振速的目标距离估计方法，其特征在于，所述步骤S103：设置频率范围，计算声压P与质点振速V的相位差，包括：选取信号频段[f
l
,f
h
]，记该信号频段的两个端点对应的频率点分别为n1、n2，则n1＝round(f
l
/fs)+1
……
(7)n2＝round(f
h
/fs)+1
……
(8)其中，round表示四舍五入取整；在[n1,n2]内，对V(r,f
n
)取共轭，记为V
*
(r,f
n
)，其中，n＝1:N，将P(r,f
n
)与V
*
(r,f
n
)点乘，得到的结果记为R(r,f
n
)，即：R(r,f
n
)＝P(r,f
n
)
·
V
*
(r,f
n
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ…...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世智，秦银，章杰，姚海涛，邓秀华，郑伟，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团有限公司第七一零研究所，
类型：发明
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