【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息，特别是涉及一种宽带单体回波目标强度估计方法、系统及电子设备。
技术介绍
1、在使用科学探鱼仪开展海洋生物及渔业资源探测中，单体目标(鱼类等生物目标)的声学目标强度估计是开展经济鱼种生物量评估、海洋渔业资源勘探、养殖监测等研究的基础，声学目标强度是指物体反射的回波强度，反映了待测目标的体长、大小等特征，这些数据的获取对于合理开发海洋渔业资源、减少副渔获物、降低幼鱼误捕率具有重要意义。
2、在目前的原位海洋探测中，水声学技术是实现目标强度估计的重要手段，水声作为水中唯一能够长距离传递信息的载体，声学回波成为远程获取目标鱼类信息的最佳选择。但由于噪声及混响的存在，需要对获取的信号进行合理的处理和分析。水声宽带信号的使用结合匹配滤波技术可以有效提高回波信号的峰值信噪比，对于开展低信噪比和小目标条件下的目标强度估计有所帮助，但成群活动的鱼类及不同物种间的混栖使得同一时刻回波可能来自不同目标，不同目标回波的叠加或干涉会造成基于回波幅值的目标强度估计产生较大偏差。
3、在目前的目标强度估计实践中，为了降低这一估计偏差，主要依靠单体目标识别技术首先对重叠回波予以排除，在获得单体目标信号后再进行目标强度估计。单体目标识别技术是指利用重叠回波信号及单体回波信号特征上的差异对信号进行筛选，以实现拒绝重叠回波、检测单体信号的目的。然而，在评估目标强度时单体识别这一环节带来了较大的计算量，在无人海洋探测器等算力有限的平台下，不利于实现实时计算。因此，需要探索更优的目标强度估计方法。
1、本专利技术的目的是提供一种宽带单体回波目标强度估计方法、系统及电子设备，能够降低目标强度估计方法的复杂度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种宽带单体回波目标强度估计方法，包括：
4、获取待测目标鱼群的水声宽带回波信号；
5、对水声宽带回波信号进行带通滤波；
6、对带通滤波后的信号进行匹配滤波；
7、对匹配滤波后的信号进行峰值检测，得到峰值点时延值；
8、根据峰值点时延值得到水声宽带回波信号中未混叠信号的时长以及起始时刻；
9、根据水声宽带回波信号中未混叠部分的时长以及起始时刻对应的带通滤波后的信号，得到目标鱼的目标强度。
10、可选地，所述获取待测目标鱼群的水声宽带回波信号，具体包括：
11、通过水声宽带探测系统进行水声宽带回波信号采集。
12、可选地，所述对水声宽带回波信号进行带通滤波，具体包括：
13、采用4阶巴特沃斯滤波器进行带通滤波。
14、可选地，所述根据水声宽带回波信号中未混叠部分的时长以及起始时刻对应的带通滤波后的信号，得到目标鱼的目标强度，具体包括：
15、当信噪比大于设定阈值时，对水声宽带回波信号中未混叠部分的时长以及起始时刻对应的带通滤波后的信号，动态选择对应带宽的宽带信号进行二次匹配滤波。
16、一种宽带单体回波目标强度估计系统，包括：
17、重叠信号获取模块，用于获取待测目标鱼群的水声宽带回波信号；
18、带通滤波模块，用于对水声宽带回波信号进行带通滤波；
19、匹配滤波模块，用于对带通滤波后的信号进行匹配滤波；
20、峰值点时延值确定模块，用于对匹配滤波后的信号进行峰值检测，得到峰值点时延值；
21、未混叠信号确定模块，用于根据峰值点时延值得到水声宽带回波信号中未混叠信号的时长以及起始时刻；
22、目标强度确定模块，用于根据水声宽带回波信号中未混叠部分的时长以及起始时刻对应的带通滤波后的信号，得到目标鱼的目标强度。
23、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法。
24、可选地，所述存储器为计算机可读存储介质。
25、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
26、本专利技术所提供的一种宽带单体回波目标强度估计方法、系统及电子设备，对匹配滤波后的信号进行峰值检测，得到峰值点时延值；根据峰值点时延值进行反推，得到水声宽带回波信号中未混叠信号的时长以及起始时刻，根据在接收待测目标鱼群的水声宽带回波信号开始混叠的时刻之前，仍然是某个单体目标的回波的原理，基于这部分未重叠信号的幅值准确获取单体目标的目标强度。本专利技术利用匹配滤波，实现对混叠前信号的有效获取，并实现不检测单体目标直接获取目标个体的目标强度。本专利技术在保证得到信号准确的基础上，降低目标强度估计方法的复杂度。
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1.一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，所述获取待测目标鱼群的水声宽带回波信号，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，所述对水声宽带回波信号进行带通滤波，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，所述根据水声宽带回波信号中未混叠部分的时长以及起始时刻对应的带通滤波后的信号，得到目标鱼的目标强度，具体包括：
5.一种宽带单体回波目标强度估计系统，其特征在于，包括：
6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至4中任一项所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法。
7.根据权利要求6所述的一种电子设备，其特征在于，所述存储器为计算机可读存储介质。
【技术特征摘要】
1.一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，所述获取待测目标鱼群的水声宽带回波信号，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，所述对水声宽带回波信号进行带通滤波，具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种宽带单体回波目标强度估计方法，其特征在于，所述根据水声宽带回波信号中未混叠部分的时...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨航，程婧，李国栋，汤涛林，陈军，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，
类型：发明
国别省市：
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