海底水平阵阵形校正方法及处理器技术

本发明专利技术实施例提供一种海底水平阵阵形校正方法、装置、处理器及存储介质。方法包括：通过海底水平阵布放海域对应的发射点发射合作声信号；根据合作声信号获取到海底水平阵布放的区域位置、海底水平阵的预部署方位、声速剖面数据以及发射点的位置信息；获取发射点对应的阵列信道响应；根据区域位置、预部署方位、声速剖面数据和发射点的位置信息，确定阵列信道响应对应的拷贝阵列信道响应；根据阵列信道响应和拷贝阵列信道响应确定对应的相关峰最大值；将相关峰最大值作为代价值，通过预设遗传算法确定海底水平阵的最优阵形参数。算法确定海底水平阵的最优阵形参数。算法确定海底水平阵的最优阵形参数。

【技术实现步骤摘要】
海底水平阵阵形校正方法及处理器


[0001]本专利技术属于声纳信号处理
，涉及一种基于阵列信道匹配的海底水平阵阵形校正方法、装置、存储介质及处理器。

技术介绍

[0002]海底水平线列阵是水下目标探测的重要手段，由一定数目的标量(或矢量)类型的光纤(或压电)水听器按照一定的间距组合而成。通常来说，将水平阵布放在海底可实现对感兴趣海区的长期监视且利用了海底环境噪声级低的优势。基于阵列接收的水声信号，通过波束形成技术可获得约10log NdB的阵增益，其中N为阵列中水听器(即阵列基元)数目，提高了波束输出信号的信噪比。同时，基于波束能量也可以进行宽带能量检测，实现目标方位估计。已有研究表明，阵列基元位置误差对水平阵的应用性能影响十分严重，无法获得应有的阵增益，波束方位谱也会出现主瓣分裂、旁瓣增加等不利现象。比如说，若需阵增益损失小于1dB，阵列基元位置误差应控制在以内，其中λ是感兴趣频率对应的波长。因此，水平线列阵的阵形估计技术是一直以来备受关注的研究内容。海底水平阵在部署完成后，一般通过在阵列上方合适区域发射合作声信号对阵形进行校正。阵形校本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底水平阵阵形校正方法，其特征在于，所述方法包括：通过海底水平阵布放海域对应的发射点发射合作声信号；根据所述合作声信号获取到所述海底水平阵布放的区域位置、所述海底水平阵的预部署方位、声速剖面数据以及所述发射点的位置信息；获取所述发射点对应的阵列信道响应；根据所述区域位置、所述预部署方位、所述声速剖面数据和所述发射点的位置信息，确定所述阵列信道响应对应的拷贝阵列信道响应；根据所述阵列信道响应和所述拷贝阵列信道响应确定对应的相关峰最大值；将所述相关峰最大值作为代价值，通过预设遗传算法确定所述海底水平阵的最优阵形参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述区域位置、所述预部署方位、所述声速剖面数据和所述发射点的位置信息，确定所述阵列信道响应对应的拷贝阵列信道响应包括：根据所述海底水平阵的阵列间距、基元数量、各个基元的位置、阵列弯曲度建立所述海底水平阵阵列的抛物线模型；确定所述抛物线模式的初始阵形；将所述初始阵形在直角坐标轴上绕原点旋转预设角度，并将所述直角坐标轴的原点移动至预设位置，以得到对应的拷贝阵阵形；根据所述预部署方位、所述声速剖面数据、所述发射点的位置信息以及所述拷贝阵形，利用Bellhop模型确定出单个发射点与全部基元之间的信道冲激响应，所述信道冲激响应为使用Bellhop模型计算声信号传播路径时，各路径中距离最短的路径或时延最小的路径上对应的声信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拷贝阵形的计算公式为公式(1)：其中，表示为拷贝阵中第l个基元在直角坐标系中的位置坐标，φ
Δ
为所述预设角度，为所述预设位置在直角坐标系中的位置坐标，l为水听器阵列第l个基元的编号，L为所述基元的数量，所述直角坐标轴的y轴正向为正北方位，x轴正向为正东方位。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始阵形表示为预设阵列方位角φ为零时所对应的阵形，其中，φ表达式为公式(2)：其中，i
x
＝[1，0]
T
，表示x轴上的单位向量；b
L1
表示为第L号基元和原点处1号所在基元组成的方位向量，b
L1
的表达式为公式(3)：b
L1
＝[e
L，x
‑
e
1，x
，e
L，y
‑
e
1，y
]
T
，
ꢀꢀꢀ
公式(3)；
L表示为所述基元的数量；[e
L，x
，e
L，y
]
T
表示为所述初始阵形中第L号基元在直角坐标系中的位置坐标；所述直角坐标轴的y轴正向为正北方位，x轴正向为正东方位。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述初始阵形的表达式为公式(4)：[e
l，x
，e
l，y
]
T
＝[e
l
‑
1，x
，e
l
‑
1，y
]
T
+d[cosθ
l
，sinθ
l...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵兵，朱家华，张卫华，彭承彦，郭微，吴艳群，徐国军，郭继周，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：