【技术实现步骤摘要】
基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征提取方法
[0001]本专利技术属于水声学和水声信号处理领域，涉及主动声呐干涉条纹的特征提取方法，特别涉及基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征提取方法。
技术介绍
[0002]声波在浅水域中传播是一种复杂的现象，受水中噪声及海底底部属性的影响，其传播模式之间相互干扰，声波与信道边界之间相互作用导致信号衰减和多径传播，这种传播产生的时频或时空结构可生成恒定强度的干涉条纹。在主动声呐研究中，由于目标散射回波的多路径效应，不同简正波相互叠加，给干涉条纹的提取造成困难，原因在于条纹之间的宽度与频率、声源距离等有关，此外，由于干涉条纹谱图是由接收器处的声场强度得到的，因此还要求声源频率带为均匀的，实验条件下条纹生成与特征提取更为困难。
[0003]主动声呐干涉条纹的研究可作为一种水声探测的重要研究方向，是水声领域的一个关键技术。目前关于主动声呐干涉条纹特征提取理论基于Jorge E.Quijano的实验分析，其根据均方误差的方法统计出条纹特征，不足之处在于只能得到一个范围内的干涉条纹特征值，无法精确
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征提取方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、采集主动声呐干涉条纹谱图在深度为z
s
的位置放置主动声呐的声源与接收器，声源发射出的宽带脉冲信号经过浅海波导传播后，经位于深度z
t
的目标散射后，被位于深度z
r
的接收器接收；建立接收器位置的声压场模型，采集得到主动声呐干涉条纹谱图；步骤二、Hough变换曲线检测对步骤一得到的主动声呐干涉条纹谱图进行Hough变换，通过边缘检测算法，将主动声呐干涉条纹谱图中的曲线转换到参数空间中的Hough矩阵，在参数空间中设置门限，提取大于门限的点，得到空间中的拟合曲线；步骤三、最小二乘法曲线拟合对步骤二通过Hough变换得到的检测曲线，运用最小二乘法建立一个新的函数模型，来逼近检测曲线上的已知样本点得到拟合曲线，计算已知样本点与函数模型上的对应点之间的差值的平方和S，将令平方和S取得最小值的函数模型作为拟合曲线步骤四、基于曲率和的干涉条纹特征提取对于步骤三得到的拟合曲线求解对应的曲率和，作为干涉条纹的特征值。2.如权利要求1所述基于曲率和的主动声呐干涉条纹特征提取方法，其特征在于：步骤一中建立的接收器位置的声压场模型为：其中，C为常数，r1、r2分别为声源到目标、目标到接收器的距离；ω是声波频率，表示散射矩阵，a
m
、a
n
分别表示入射波的入射角度和反射波的反射角度，分别表示入射声波的方位角和反射声波的方位角；m为入射信号的信道个数，n为目标反射后的信道个数，m>n；k
m
是第m个信道传播的水平波束，k
n
是第n个信道传播的水平波束；ψ
m
是目标相关的深度相关模式函数，其中ψ
m
(z
s
)是目标深度相关模式函数，ψ
m
(z
t
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