基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的目标测向方法技术

本发明专利技术公开了基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的目标测向方法。该方法利用水下目标线谱强度要高出附近连续谱10～25dB，同时其频率单元对应瞬时相位差相对稳定，背景噪声频率单元对应瞬时相位差随机变化的特点，对各通道频率单元进行瞬时相位差的方差加权，进一步抑制背景噪声的能量干扰，增强线谱信噪比增益，实现对水下目标方位的高精度测向。通过上述方式，本申请利用线谱瞬时相位差稳定性加权处理原理，增强矢量水听器声压振速通道信号中线谱能量，结合复声强对目标方位精度进一步提升。仿真分析和试验数据处理结果证明了该处理方法的有效性和良好的工程实用性。方法的有效性和良好的工程实用性。方法的有效性和良好的工程实用性。

【技术实现步骤摘要】
基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的目标测向方法


[0001]本专利技术属于信号处理
，涉及远程低信噪比条件下的目标测向方法，具体涉及基于矢量水听器单通道瞬时相位差方差加权的目标测向方法。

技术介绍

[0002]目标测向一直是水声领域的一个热点研究课题，近年来利用矢量水听器进行探测和方位估计，成为主要的测向手段。矢量水听器由声压传感器和振速传感器组合而成，可以同步共点拾取声场中的声压与振速信息。相较于传统声压水听器，矢量水听器可以检测到包含空间方位信息的声矢量信息。惠俊英等对声压振速联合信息处理技术原理进行了探索，并在声压振速联合处理上实现了对相干干扰的有效抑制。姚直象等在复声强的基础上提出了柱状图法，并指出该方法适用于更接近现实中舰艇产生的线谱与宽带目标声源信号，因此通过声压振速联合处理可明显提高被动声呐测向性能。张小勇等根据在低信噪比下算法采用滑动窗口法寻找声源所在区间，并利用重心法获得区间内的能量中心。但这些方法都没有充分利用水下目标辐射噪声中的线谱特性，使得方位估计效果较差。
[0003]实际上，海洋环境中噪声的组成极其复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的目标测向方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、对矢量水听器采集到的声压信息、二维矢量振速信息按通道提取低频信息，然后进行离散化处理；步骤2、对步骤1得到的三通道离散信号分别进行FFT分析，然后提取各频率单元的瞬时相位；步骤3、重复步骤1～步骤2，更新得到M条接收信号，按照信号更新顺序，计算各频率单元的瞬时相位差值；步骤4、根据步骤3的计算结果，对所有频率单元的瞬时相位差值进行方差计算，然后对三通道瞬时相位差值的方差进行平均拟合与均值滤波；步骤5、将步骤4计算结果的倒数作为权值，分别对三通道下所有频率单元进行瞬时相位差的方差加权，得到最终频谱和信号线谱估计值；步骤6、对矢量水听器采集到的信号经过步骤1～5的处理后，将声压通道分别与二维矢量振速通道进行共轭互谱取实部，对频点声能流进行统计，得到目标方位。2.如权利要求1所述基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的目标测向方法，其特征在于：步骤1中提取的低频信息频率为15Hz～200Hz。3.如权利要求1所述基于矢量水听器单通道瞬时相位差加权的目标测向方法，其特征在于：以采样率f
s
对矢量水听器采集到的声压信息进行采样，得到离散信号p(n'T
s
)，然后按照公式(1)进行FFT分析，提取各频率单元的瞬时相位照公式(1)进行FFT分析，提取各频率单元的瞬时相位其中，T

【专利技术属性】
技术研发人员：白兴宇，刘明禹，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：