【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声学信号处理目标检测领域，特别涉及一种主动直达波抑制方法、装置、计算机和储存介质。
技术介绍
1、声纳设备的重要工作模式之一是主动探测，其主要应用于探测水下鱼群、移动目标、掩埋物、海底设施等。相较于被动探测模式，主动探测模式不受限于目标辐射噪声的量级。理论上，只要无限增大发射源级，就一定能够接收到目标的回波，因此在弱目标探测领域中备受重视。
2、然而，当主动声纳系统探测目标时，除了真实目标外，还会接收到许多其他物体反射的声信号，如海洋生物、海面、海底起伏地形、水体等。这些来自不感兴趣的、离散的类目标物体反射的信号统称为混响。混响会紧跟在发射信号之后，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。因此，混响已成为制约主动声纳性能的重要因素之一。
3、单频信号由于具有卓越的频率分辨特性，因此常被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到混响旁瓣的影响，无法被提取和检测。为了解决这个问题，通常会通过调整发射源级别和发射信号脉宽等方式来降低混响的影响，但这样做也会降低检测性能。因此，迫切需要一种在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主动直达波抑制方法、装置、计算机和储存介质，旨在解决强混响情况下，通过调整发射源级别和发射信号脉宽等方式来降低混响的影响会降低检测性能的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种主动直达波抑制方法
3、s1、获得接收信号，其中，接收信号包括直达波、主动混响、目标回波及背景噪声；
4、s2、构造相位补偿用的时域阻塞矩阵；
5、s3、利用时域阻塞矩阵对接收信号进行滤波，抑制干扰频率分量，而形成新采样序列；
6、s4、对滤波后生成的新采样序列进行离散傅里叶变换，而得到干扰抑制后的功率谱信号；
7、s5、采用特征提取方法提取功率谱信号中的目标频率特征，解算目标径向运动速度。
8、进一步地，所述s1的步骤包括：
9、获得接收信号，建立接收信号模型：
10、
11、其中，x(ω，t)为接收信号的信号时域波形，ω为处理频率，t为采样时间，为发射直达波采样信号，ωl为发射信号频率，为直达波相位，为静态散射体形成的非目标回波信号的集合形成的主动混响，m为静态散射体数量，每个静态散射体的散射回波频率都是ωl，相位由于达到时间不同存在差异，设为为目标回波，由于目标运动产生了多普勒频移量ωδ，通过检测提取ωδ可以获得关于目标径向速度的估计，为目标回波相位。
12、进一步地，所述s2的步骤包括：
13、构造时域阻塞矩阵bn+1×n：
14、
15、其中，δt为两个时域采样点间的采样间隔，通过可实现对后一个采样点的相位补偿，将前后两个采样点进行对齐。
16、进一步地，所述s3的步骤包括：
17、利用时域阻塞矩阵bn+1×n对x(ω，t)进行滤波，抑制干扰频率分量ωl，即
18、x1(ω，n)＝bn+1×nx(ω，n) (3)
19、其中，x(ω，n)为x(ω，t)的采样序列，x(ω，n)＝[x(ω，n1)，x(ω，n2)，...，x(ω，nn+1)]t，在上一个快拍找补一个采样点，则滤波后生成的新采样序列为，
20、x1(ω，n)＝[y(ω，n1)，y(ω，n2)，...，y(ω，nn)]t (4)
21、
22、其中，为加权后的相位，i＝1，2，...，n，s′n(ω，t)为对消后的背景噪声采样。
23、进一步地，所述s4的步骤包括：
24、通过对新采样序列x1(ω，n)进行离散傅里叶变换，可以得到干扰抑制后的功率谱信号
25、x(ω)＝|fft(x1(ω，n))|2 (6)
26、其中，fft为傅里叶变换。
27、本专利技术还提供了一种运行主动直达波抑制方法的装置，包括：
28、获取单元，用于获得接收信号，其中，接收信号包括直达波、主动混响、目标回波及背景噪声；
29、构件单元，用于构造相位补偿用的时域阻塞矩阵；
30、抑制单元，用于利用时域阻塞矩阵对接收信号进行滤波，抑制干扰频率分量，而形成新采样序列；
31、转换单元，用于对滤波后生成的新采样序列进行离散傅里叶变换，而得到干扰抑制后的功率谱信号；
32、提取单元，用于采用特征提取方法提取功率谱信号中的目标频率特征，解算目标径向运动速度。
33、本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述主动直达波抑制方法的步骤。
34、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主动直达波抑制方法的步骤。
35、本专利技术提供的主动直达波抑制方法、装置、计算机和储存介质，针对单频发射信号下的主动声纳混响抑制难题，利用单频信号在时域采样上的均匀性，通过相位补偿方式实现时域波形上的对齐，以此为参考信号与原始信号做差分对消处理，对该频率分量进行抵消，实现对静态混响的抑制。该方法计算方便，对单频直达波干扰和混响抑制能力较好，可用于单频长脉冲信号发射模式下的主动目标检测，提升作用距离。
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1.一种主动直达波抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述S1的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述S2的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述S3的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述S4的步骤包括：
6.一种运行主动直达波抑制方法的装置，其特征在于，包括：
7.一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述主动直达波抑制方法的步骤。
8.一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5中任一项所述主动直达波抑制方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种主动直达波抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述s1的步骤包括：
3.根据权利要求2所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述s2的步骤包括：
4.根据权利要求3所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述s3的步骤包括：
5.根据权利要求4所述的主动直达波抑制方法，其特征在于，所述s4的步骤包...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙微，谷新禹，王方勇，杜栓平，陈越超，王栋梁，
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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