【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及主动声纳探测领域，特别涉及一种基于直流分量滤除的单频混响抑制方法、装置和存储介质。
技术介绍
1、主动探测是声纳设备的重要工作模式之一，常用于探测水下鱼群、移动目标、掩埋物、海底设施等。与被动探测模式受限于目标辐射噪声的量级不同，在主动探测模式下，理论上只要无限增大发射源级，就一定能接收到目标回波，因而在弱目标探测领域备受重视。
2、然而，当主动声纳探测目标时，除了真正目标外，还有许多其他目标如海洋生物、海面、海底起伏地形、水体等也会反射声信号，这些来自不感兴趣的、离散的类目标物体反射的信号统称混响。混响会紧跟在发射信号后，在声纳探测画面上形成一大片起伏区域，抬高了检测背景，降低了声纳检测能力。混响已成为制约主动声纳性能的重要因素之一。
3、单频信号由于具有优越的频率分辨特性，常用于观测水下移动目标的多普勒速度，然而强混响的存在，使得目标多普勒频移受混响旁瓣影响，提取检测困难。对此，一般通过调整发射源级、发射信号脉宽等方式，降低混响影响，但同时也降低了检测性能。因此，亟需一种不改变发射参数条件下的单频混响抑制方法。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的为提供一种基于直流分量滤除的单频混响抑制方法、装置和存储介质，旨在解决单频信号由于具有优越的频率分辨特性，常用于观测水下移动目标的多普勒速度，然而强混响的存在，使得目标多普勒频移受混响旁瓣影响，提取检测困难的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于直流分量滤除的单频混响抑
3、s1、获得接收信号，其中，接收信号包括具有多普勒频移的目标回波信号和非目标回波信号形成的混响信号；
4、s2、对接收信号进行降基带处理而获得包括降基带混响信号和降基带目标信号的降基带接收信号，将降基带混响信号简化为幅度为a的直流信号；
5、s3、利用降基带接收信号对降基带混响信号的幅度进行估计，而获得降基带混响信号幅度估计；
6、s4、利用降基带混响信号幅度估计对降基带接收信号进行去直流处理，而获得去直流信号；
7、s5、对去直流信号进行时频转换处理，得到去直流信号的功率谱；
8、s6、对功率谱进行特征提取。
9、进一步地，所述s1的步骤中，接收信号为传感器接收到的信号时域波形x(ω,t)；
10、
11、其中，x(ω,t)中ω为处理频率，t为采样时间；
12、为静态散射体形成的非目标回波，其中ωr为单频发射信号所在频率，为相位，各个静态散射体产生回波的频率是一致的，到达时间不同，相位不同，m个静态散射体形成的非目标回波的综合即为混响信号；
13、为目标回波信号，其中ω0为目标回波主频率，由于目标处于运动状态，ω0和发射频率ωr会存在多普勒频移δω，即δω＝ω0-ωr，目标回波的相位为
14、sn(ω,t)为处理频段内的背景噪声。
15、进一步地，所述s2的步骤包括：
16、对接收信号x(ω,t)进行降基带处理，频移量为ωr，即将x(ω,t)的中心频率降到0频率，得到：
17、
18、其中，x1(ω,t)为降基带接收信号，为降基带混响信号，由于频率为0，可以进一步化为sri(t)为幅度的直流信号，因此降基带混响信号可再次简化为幅度为a的直流信号sr(t)，式(2)变为：
19、
20、进一步地，所述s3的步骤包括：
21、利用和sn(ω-ωr,t均为零均值信号的特性，采用降基带接收信号对降基带混响信号的幅度进行估计，而获得降基带混响信号幅度估计
22、
23、其中，[t1,t2]为统计时间段的起止时间。
24、进一步地，所述s4的步骤包括：
25、利用降基带混响信号幅度估计对降基带接收信号进行去直流处理，而获得去直流信号x3(ω,t)：
26、
27、其中，x2(ω,t)为降基带接收信号，为降基带混响信号幅度估计。
28、进一步地，s4的步骤包括：
29、以傅里叶变换对去直流信号进行时频转换处理，得到去直流信号的功率谱x(ω)：
30、x(ω)＝|fft(x3(ω,t))|2 (6)
31、其中，fft为傅里叶变换。
32、进一步地，所述s6的步骤包括：
33、采用门限筛选结合极大值搜索方法，提取功率谱中目标频率特征，通过频移量计算目标径向运动速度。
34、本专利技术还提供了一种运行基于直流分量滤除的单频混响抑制方法的装置，包括：
35、接收单元，用于获得接收信号，其中，接收信号包括具有多普勒频移的目标回波信号和非目标回波信号形成的混响信号；
36、第一处理单元，用于对接收信号进行降基带处理而获得包括降基带混响信号和降基带目标信号的降基带接收信号，将降基带混响信号简化为幅度为a的直流信号；
37、第二处理单元，用于利用降基带接收信号对降基带混响信号的幅度进行估计，而获得降基带混响信号幅度估计；
38、第三处理单元，用于利用降基带混响信号幅度估计对降基带接收信号进行去直流处理，而获得去直流信号；
39、第四处理单元，用于对去直流信号进行时频转换处理，得到去直流信号的功率谱；
40、提取单元，用于对功率谱进行特征提取。
41、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述基于直流分量滤除的单频混响抑制方法的步骤。
42、本专利技术提供的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法、装置和存储介质，该方法通过对接收信号进行降基带处理，将全部静态混响信号聚集在直流分量上，通过去直流处理达到对静态混响抑制的目的，实现微弱多普勒特征提取。该方法计算方便，经试验验证，可对单频强干扰、强混响进行有效抑制，本专利技术可用于单频长脉冲信号发射模式下的主动目标检测，提升主动声纳作用距离。
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1.一种基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述S1的步骤中，接收信号为传感器接收到的信号时域波形x(ω,t)；
3.根据权利要求2所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述S2的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述S3的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述S4的步骤包括：
6.根据权利要求5所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述S5的步骤包括：
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，其特征在于，所述S6的步骤包括：
8.一种运行基于直流分量滤除的单频混响抑制方法的装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述基于直
...【技术特征摘要】
1.一种基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述s1的步骤中，接收信号为传感器接收到的信号时域波形x(ω,t)；
3.根据权利要求2所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述s2的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所述s3的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的基于直流分量滤除的单频混响抑制方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷新禹，孙微，王方勇，杜栓平，林静怡，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所，
类型：发明
国别省市：
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