【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水声设备设计与制造，特别涉及一种用于矢量长线阵btr图多目标分辨的频域着色方法。
技术介绍
1、在被动声纳信号处理中，实现宽带doa估计最常见的方法为：通过离散傅里叶变换(discrete fourier transformation，dft)将基阵接收的宽带信号变换到频域，再将宽带信号doa估计，将各子带的结果加权综合得到宽带方位谱。为了进一步对目标运动轨线进行追踪，对宽带的功率谱按照时间先后顺序进行排列，最后以能量强度着色的方法按时间输出方位时间历程，此方法简单，易于实现，被广泛采用，但在低信噪比、多目标干扰条件下，由于目标轨迹颜色相近引起轨迹相互掩盖，目标分辨存在较大困难。
2、造成这一问题的主要原因是当阵列接收信号中存在干扰信号时，常规处理方法仅仅将能量输出进行叠加，仅从能量域很难区分干扰与弱目标信号；考虑到干扰信号和目标信号来源于不同的声源，它们的频谱结构必然存在一定的差异。在某些频段上干扰能量较弱，使得其在这些频段上对目标信号检测的影响较小，充分利用信号频谱的差异性，在矢量长线阵声压p和振速v通道经波束形成输出的fraz矩阵中对频率进行着色，使得btr图呈现出能量域与频率域双重属性，大幅提升在复杂海洋背景条件下对多目标的分辨能力及弱目标信号的检测能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于矢量长线阵btr图多目标分辨的频域着色方法，以解决
技术介绍
中的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于矢量长线阵bt
3、利用信号频谱的差异性，在矢量长线阵声压p和振速v通道经波束形成输出的fraz矩阵中对频率进行着色，使得btr图呈现出能量域与频率域双重属性，频谱结构不同的信号的轨线所对应的颜色不同。
4、在一种实施方式中，所述fraz矩阵通过如下方法形成：
5、用离散傅里叶变换方法将时域信号变换为频域宽带信号，将其划分为若干子带信号，每个子带信号视为窄带信号，并以窄带的中心频率近似信号的频率；
6、对每个子带做窄带波束形成得到各自的波束输出pi，利用矢量阵的特性，分别利用声压p通道、振速vc通道，通过p、p+vc、p*vc、(p+vc)*vc的不同组合验证比对，最优选择(p+vc)*vc波束输出按频率拼成频率方位fraz矩阵，沿频率维求和，得到宽带输出
7、将各个时间的扫描输出按时间顺序显示，得到方位-时间历程图。
8、在一种实施方式中，在fraz矩阵中对频率进行着色具体为：根据fraz矩阵的频率对其中元素分配不同三原色色值，表征目标的频率信息，通过不同的颜色区分多个目标之间的差异。
9、在一种实施方式中，所述根据fraz矩阵的频率对其中元素分配不同三原色色值，表征目标的频率信息包括如下步骤：
10、构建由3个m×n维的三原色矩阵组成的rgb图像，每个彩色像素点对应3个色值分量的组合，rgb图像看作是由3个三原色图像形成的堆栈；
11、fraz矩阵为m×n维，n为方位；色值映射矩阵g的维度是m×3，且矩阵g元素取值范围在[0，1]，g的行数m为颜色数，彩色fraz矩阵中每个像素的颜色由其对应的fraz矩阵所在的位置、值大小以及由矩阵g映射的色值共同决定；
12、rgb显色模型中，红、绿、蓝为色光的三原色，色光的混合为加法混合，彩色宽带输出s表示为：
13、
14、其中r′i,1＝((p+vc)*vc)i，jri,j，g′i,1＝((p+vc)*vc)i,jgi,j，b′i,1＝((p+vc)*vc)i,jbi,j。
15、在一种实施方式中，所述rgb图像的彩色空间以彩色立方体加以显示，该立方体的顶点是光的原色和二次色；其中光的二次色为青色、紫红色和黄色。
16、本专利技术提供的一种用于矢量长线阵btr图多目标分辨的频域着色方法，利用信号频谱的差异性，在检测强干扰附近的弱目标，以及多目标检测时，具有改善区分两个临近目标轨迹相互干扰、遮掩的能力；着色后的彩色btr图，不仅在目标分辨上性能优于传统伪彩色或灰度显示btr，而且彩色btr在保留原始图像信息的同时，增加了色彩维度的信息表征信号频率，可以根据目标的颜色确定目标所处的频段，从而进行频段聚焦，使处理频段范围向弱目标所处频段聚焦，从而达到更容易检测弱目标的目的。该方法将信号的频率用色彩这一维度进行表征，增加了显示信息的丰富度，提高了对多目标的分辨能力及弱目标的检测能力。
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1.一种用于矢量长线阵BTR图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于矢量长线阵BTR图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，所述FRAZ矩阵通过如下方法形成：
3.如权利要求2所述的用于矢量长线阵BTR图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，在FRAZ矩阵中对频率进行着色具体为：根据FRAZ矩阵的频率对其中元素分配不同三原色色值，表征目标的频率信息，通过不同的颜色区分多个目标之间的差异。
4.如权利要求3所述的用于矢量长线阵BTR图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，所述根据FRAZ矩阵的频率对其中元素分配不同三原色色值，表征目标的频率信息包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的用于矢量长线阵BTR图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，所述RGB图像的彩色空间以彩色立方体加以显示，该立方体的顶点是光的原色和二次色；其中光的二次色为青色、紫红色和黄色。
【技术特征摘要】
1.一种用于矢量长线阵btr图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的用于矢量长线阵btr图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，所述fraz矩阵通过如下方法形成：
3.如权利要求2所述的用于矢量长线阵btr图多目标分辨的频域着色方法，其特征在于，在fraz矩阵中对频率进行着色具体为：根据fraz矩阵的频率对其中元素分配不同三原色色值，表征目标的频率信息，通过不同的颜...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，
申请(专利权)人：海鹰企业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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