【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目标识别跟踪领域，具体涉及一种基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法。
技术介绍
1、利用声呐进行水下目标识别领域不断朝着多目标方向发展。由目标产生的散射回波可以提供关于目标的固有属性和空间位置关系，如其大小、形状和材质、间距等特性。这些可以抽象为多个圆柱体的理论散射问题，此外，由于海洋工程中的水下航行器、水下管道以及风电场桩基等也是一种新式的特殊目标，往往是以集群柱状分布，为了对这类目标进行安全及工作状态的监测，掌握其目标强度预报方法同样至关重要。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法实现了多目标空间位置关系预报。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、提供一种基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其包括以下步骤：
4、s1、发射信号并获取多圆柱目标共同产生的时域信号；其中每个圆柱目标的半径相同，相邻两个圆柱目标的间距相同且为d，圆柱目标的总数量大于等于2；
5、s2、对多圆柱目标的时域信号进行傅里叶变换，得到频谱图；从频谱图中提取干涉条纹峰值亮点位置处的频率和角度，以及共振谷值位置的频率；
6、s3、构建圆柱目标镜反射相互作用所产生峰值的频率计算模型，即第一模型；构建圆柱目标镜反射与自身的franz波的相互耦合的共振频率谷值所在位置的计算模型，即第二模型；
7、s4、将共振谷值位置的频率带入第
8、s5、判断圆柱目标的数量是否为2，若是则将当前得到的半径和间距作为预报结果进行输出；否则进入步骤s6；
9、s6、构建包含任意两个圆柱目标的镜反射相互作用所产生干涉频率峰值所在的位置计算模型、相邻两个圆柱目标之间的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间互耦合的干涉频率的计算模型、距离为2d的两个圆柱目标的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间相互耦合的干涉频率的计算模型中至少一个计算模型的第三模型；
10、s7、将共振谷值位置的频率和干涉条纹位置处的频率和角度带入第三模型中的每个计算模型，得到第三模型输出的m个间距；其中m为第三模型中包含的计算模型总数；
11、s8、将第三模型输出的m个间距与第一模型得到的间距求平均值，将平均值作为圆柱目标的间距。
12、进一步地，步骤s3中第一模型的表达式为：
13、；
14、其中表示两圆柱目标镜反射相互作用所产生峰值的频率；为整数，，表示向下取整，为接收的宽带信号的最高频率；c为信号的波速；为圆柱目标的半径；为干涉条纹峰值亮点位置处的角度，也即声波入射角度；为正弦函数。
15、进一步地，步骤s3中第二模型的表达式为：
16、；
17、其中为圆柱目标镜反射与自身的franz波的相互耦合的共振频率谷值，即共振谷值位置的频率；为整数，；表示向下取整，为接收的宽带信号的最高频率，为圆周率；c为信号的波速；为圆柱目标的半径。
18、进一步地，任意两个圆柱目标的镜反射相互作用所产生干涉频率峰值所在的位置计算模型的表达式为：
19、；
20、其中为任意两个圆柱目标的镜反射相互作用所产生干涉频率峰值，由频谱图得到；为整数，；其中n为常数，n×d表示两个圆柱目标的间距。
21、进一步地，相邻两个圆柱目标之间的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间互耦合的干涉频率的计算模型的表达式为：
22、；
23、其中为邻两个圆柱目标之间的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间互耦合的干涉频率，由频谱图得到；为整数，，为圆周率。
24、进一步地，距离为2d的两个圆柱目标的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间相互耦合的干涉频率的计算模型的表达式为：
25、；
26、其中为距离为2d的两个圆柱目标的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间相互耦合的干涉频率，由频谱图得到；为整数，，为圆周率。
27、本专利技术的有益效果为：本方法可以实时获取多圆柱目标的半径和间距，实现远距离空间位置关系预报，便于进行水下航行器、水下管道以及风电场桩基等集群对象的工作状态监控。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，步骤S3中第一模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，步骤S3中第二模型的表达式为：
4.根据权利要求2所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，任意两个圆柱目标的镜反射相互作用所产生干涉频率峰值所在的位置计算模型的表达式为：
5.根据权利要求2所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，相邻两个圆柱目标之间的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间互耦合的干涉频率的计算模型的表达式为：
6.根据权利要求2所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，距离为2d的两个圆柱目标的二阶散射与该两个圆柱目标的镜反射之间相互耦合的干涉频率的计算模型的表达式为：
【技术特征摘要】
1.一种基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，步骤s3中第一模型的表达式为：
3.根据权利要求1所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，步骤s3中第二模型的表达式为：
4.根据权利要求2所述的基于频谱共振峰的多目标空间位置关系预报方法，其特征在于，任意两个圆柱目标的镜反射...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。