【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声源定位，具体涉及一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式声学监测方法。
技术介绍
1、为了对中华白海豚更精确的保护,人们开始对中华白海豚的活动规律进行监测，目前用于监测海豚的方案多为离线式的录音设备，通过监测海豚的声呐信号获取其活动规律，但是这种方案,还需要定期将录音设备取出，导出声音文件然后额外编写程序来筛选目标物种声音或者通过人工监听声音文件来识别筛选，过程较为繁琐。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，包括：十字阵列，所述十字阵列承载信号采集模块；所述信号采集模块包括安装在所述十字阵列四个端点的水听器，所述水听器用以接收水中的声信号，并将所述声信号转换为电信号；所述十字阵列的中心处为水密电子仓，所述信号采集模块还包括安装在所述水密电子仓内部的信号放大器、滤波器、模数转换器和处理器，所述电信号在所述水密电子仓内依次经过放大、滤波、模数转换和时间差计算；所述十字阵列连接有分析主机，通过所述分析主机在判断所述声信号来自目标海豚时，它通过换算其方位角，以确定所述目标海豚发声方位；所述分析主机连接有无线传输模块，通过所述无线传输模块将结果发送至终端显示模块；所述分析主机还连接有直流供电模块和太阳能板；所述分析主机设置在固定座上，所述分析主机通过所述固定座浮于水面上。
2、优选的：所述水密电子仓顶部设置有吊环，用以固定所述十字阵列。
3、优选的：所述分析主机还设置有sata接口宽温4g工业模块。
4、优选的：所述十字阵列通过线缆连接所述分析主机。
5、一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，所述方法适用于上述技术方案所述的任一阵列式结构，所述方法包括：
6、s1、所述采集模块采集声信号并计算脉冲到达各水听器的时间差；
7、s2、所述采集模块将采集和计算出的数据传输至分析主机；
8、s3、所述分析主机对所述数据进行小尺度计算和大尺度计算，以筛选出属于目标海豚的所述数据；
9、s4、所述分析主机根据所述时间差计算所述目标海豚的发声方位角；
10、s5、所述分析主机将所述目标海豚的三维声信号图和所述发声方位角通过无线传输模块发送至终端显示模块。
11、优选的：所述s1步骤中，所述采集模块在四个水听器同一时间接收到所述声信号的情况下计算所述时间差。
12、优选的：所述s1步骤中，具体包括：
13、s11、所述采集模块采集声信号，并将所述声信号转换为电信号；
14、s12、所述采集模块将所述电信号进行放大滤波；
15、s13、所述采集模块将所述电信号从模拟信号转换成数字信号，处理器计算所述脉冲到达各水听器的时间差。
16、优选的：所述s3步骤中，所述小尺度计算包括：
17、l1、将每秒所述数据分为多帧；
18、l2、通过巴特沃斯带通滤波器对所述多帧进行滤波；
19、l3、将从所述采集模块获取的电压信号转为声压信号；
20、l4、将所述声压信号经过希尔伯特转换，获取幅值变化，绘制包络线；
21、l5、计算音帧峰值个数、峰值强度、声压信号最大值减去平均值及快速傅里叶变换；
22、l6、进行主频带、比较频带能量计算及讯杂比计算。
23、优选的：所述s3步骤中，所述大尺度计算包括：
24、w1、通过巴特沃斯带通滤波器进行滤波；
25、w2、迭代取脉冲峰值；
26、w3、计算脉冲串内峰值时间间隔的标准偏差和平均值。
27、优选的：在经过所述大尺度计算后，还包括以下步骤：
28、w4、通过所述大尺度计算得到的结果验证豚类数据集统计参数范围；
29、w5、选取可能性音框，并进行分帧；
30、w6、进行快速傅里叶变换。
31、本专利技术的技术效果和优点：
32、本专利技术提供的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式声学监测方法，通过四个水听器探测声音信号，在检测到信号的情况下，处理器计算两个相对通道接收到的信号的时间差值，再通过分析主机筛选属于海豚的声音信号后，透过信号到达不同水听器之间的时差算法换算出中华白海豚相对的方位角，通过十字阵列方位角的轨迹判读所监测的中华白海豚头数，除了保持记录音频的功能外，还配有自动分析的功能，同时还能实时计算属于中华白海豚声源的方位角，这样的好处是可以配备摄像机组与之联动，能够更好的监测中华白海豚的活动规律，从而更好、更精准的对中华白海豚进行保护。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，所述水密电子仓(2)顶部设置有吊环(3)，用以固定所述十字阵列。
3.根据权利要求1所述的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，所述分析主机(5)还设置有SATA接口宽温4G工业模块。
4.根据权利要求1所述的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，所述十字阵列通过线缆连接所述分析主机(5)。
5.一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，其特征在于，所述方法适用于上述权利要求1-4中所述的任一阵列式结构，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述采集模块在四个水听器(1)同一时间接收到所述声信号的情况下计算所述时间差。
7.根据权利要求6所述的一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，其特征在于，所述S1步骤中，具体包括：
8.根据权利要求5所述的一种定
9.根据权利要求8所述的一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，其特征在于，所述S3步骤中，所述大尺度计算包括：
10.根据权利要求9所述的一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，其特征在于，在经过所述大尺度计算后，还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，所述水密电子仓(2)顶部设置有吊环(3)，用以固定所述十字阵列。
3.根据权利要求1所述的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，所述分析主机(5)还设置有sata接口宽温4g工业模块。
4.根据权利要求1所述的一种定位中华白海豚数量和方位的阵列式结构，其特征在于，所述十字阵列通过线缆连接所述分析主机(5)。
5.一种定位中华白海豚发声方位的声学监测方法，其特征在于，所述方法适用于上述权利要求1-4中所述的任一阵列式结构，所述方法包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小红，李威伦，桂端，梅志刚，陈宇维，张曦霞，李梦宇，
申请(专利权)人：武汉品度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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