【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水声信号处理，具体涉及一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的方法和装置。
技术介绍
1、深水炸弹通常使用传统定时/触发引信。深水炸弹攻击目标时，在深水炸弹进入自导盲区后，自导系统不再给出目标方位与距离信息，深水炸弹依靠自导系统进入自导盲区前最后一次给出的目标信息导向目标。因此，深水炸弹在攻击的末端不能实现对目标的连续跟踪，不利于实现精确打击。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的方法和装置，能够解决深水炸弹的末弹道进行近程检测与炸点控制、解决深水炸弹精确打击目标的炸点控制的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的。
3、一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的方法，所述方法包括：
4、步骤s1：建立用于自导系统并控制所述深水炸弹的连续波多普勒声近炸引信系统；基于深水炸弹初始运动速度vrmax和声近炸引信发射信号波长λ0，预估声近炸引信接收到的待打击的目标的回波信号多普勒频率的上限fdmax，确定回波信号采样频率fs；
5、步骤s2：所述深水炸弹的声近炸引信发射后，由水下探测设备对所述目标的回波信号进行采样，将在预设时长内采样得到的若干个数据作为一个数据帧，对回波信号进行混频；将混频后的回波信号分别与cos(2πf0t)和sin(2πf0t)相乘，对得到的计算结果进行低通滤波，将低通滤波后的结果分别作为回波信号的复信号的实部和虚部；f0为水下探测设备发射
6、步骤s3:将所述复信号的实数分量和虚数分量做互相关,将所述复信号的实数分量和虚数分量做自相关；根据互相关结果及自相关结果，确定回波信号的频率估计值；
7、步骤s4：在检测到目标后，基于若干连续帧数据确定目标的频率f，从而确定所述声近炸引信的起爆时机。
8、优选地，连续波多普勒声近炸引信系统包括舷侧阵、收发转换模块、发射机、接收机、信号处理机及起爆装置；
9、所述舷侧阵用于接收目标的回波信号，并将接收到的回波信号发送给接收机，接收机对回波信号滤波、放大、增益控制后，将处理后的回波信号发送给信号处理机，由信号处理机进行信号处理，并基于信号处理机输出的起爆信号生成起爆指令，向起爆装置发送起爆指令，以控制起爆装置起爆；发射时，收发转换模块控制舷侧阵处于发射状态，信号处理机生成特定形式的信号，发送给所述发射机；所述发射机向所述舷侧阵发送发射信号。
10、优选地，所述步骤s2，将混频后的回波信号分别与cos(2πf0t)和sin(2πf0t)相乘，对得到的计算结果进行低通滤波，将低通滤波后的结果分别作为回波信号的复信号的实部和虚部，包括：
11、将混频后的回波信号分别与cos(2πf0t)和sin(2πf0t)相乘，得到了只有多普勒频率的信号x(t)＝1/2sin(2πfdt)和y(t)＝1/2cos(2πfdt)，对得到的计算结果进行低通滤波，将得到的结果x(t)与y(t)分别作为回波信号的复信号的实部和虚部；其中，fd为多普勒频率，x(t)与y(t)两路多普勒频率信号分别构成所述复信号的实部和虚部。
12、优选地，将所述复信号的实数分量和虚数分量做互相关,将所述复信号的实数分量和虚数分量做自相关；根据互相关结果及自相关结果，确定回波信号的频率估计值，包括：
13、步骤s31：将所述复信号的实部的实数分量和虚部的虚数分量做互相关,互相关结果为其中，n为总点数，xn为第n点实部，yn+1为第n+1点虚部，xn+1为第n+1点实部，yn为第n点虚部.
14、步骤s32：将所述复信号的实部的实数分量和虚部的虚数分量做自相关,自相关结果为
15、步骤s33：根据互相关结果及自相关结果，确定回波信号的频率估计值，频率估计值为：
16、
17、优选地，所述步骤s4：在检测到目标后，基于若干连续帧数据确定目标的频率f，从而确定所述声近炸引信的起爆时机，包括：
18、检测到所述目标后，依据判据1及判据2，确定所述声近炸引信的起爆时机；所述判据1为：检测到所述目标后，连续采集若干个数据帧分别计算所述目标的频率f；若f保持不变，认为深水炸弹向目标运动能够实现深水炸弹与目标的正碰；若f连续减小，认为深水炸弹与目标不能正碰，所述深水炸弹会脱靶；所述判据2为：确定回波信号频带门限，当回波信号频带上下限之差大于一个设定值δfd时，认为深弹进入对目标有效作用范围；
19、依据判据1给出的能否正碰及判据2给出的是否进入有效作用范围，确定所述声近炸引信的起爆时机。
20、本专利技术所提供的一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的装置，所述装置包括：
21、采样模块：配置为建立用于自导系统并控制所述深水炸弹的连续波多普勒声近炸引信系统；基于深水炸弹初始运动速度vrmax和声近炸引信发射信号波长λ0，预估声近炸引信接收到的待打击的目标的回波信号多普勒频率的上限fdmax，确定回波信号采样频率fs；
22、探测模块：配置为所述深水炸弹的声近炸引信发射后，由水下探测设备对所述目标的回波信号进行采样，将在预设时长内采样得到的若干个数据作为一个数据帧，对回波信号进行混频；将混频后的回波信号分别与cos(2πf0t)和sin(2πf0t)相乘，对得到的计算结果进行低通滤波，将低通滤波后的结果分别作为回波信号的复信号的实部和虚部；f0为水下探测设备发射信号频率，t为回波信号的采样时间；
23、计算模块:配置为将所述复信号的实数分量和虚数分量做互相关,将所述复信号的实数分量和虚数分量做自相关；根据互相关结果及自相关结果，确定回波信号的频率估计值；
24、引爆模块：配置为在检测到目标后，基于若干连续帧数据确定目标的频率f，从而确定所述声近炸引信的起爆时机。
25、本专利技术所提供的一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如前所述方法。
26、本专利技术所提供的一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：
27、处理器，用于执行多条指令；
28、存储器，用于存储多条指令；
29、其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述方法。
30、本专利技术所带来的有益技术效果：
31、(1)本专利技术可提高自导深水炸弹的精确打击能力，以在深水炸弹自导系统创造的末弹道条件下，在能对目标造成最大毁伤的区域内引爆深水炸弹，提高深水炸弹效能。
32、(2)本专利技术实现自导深水炸弹对目标精确打击，提高深水炸弹的攻潜效能。
33、(3)本专利技术利用目标的频率变化特征，确定声近炸引信启动战斗部的时机，提高自导深水炸弹的精确打击能力。
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1.一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，连续波多普勒声近炸引信系统包括舷侧阵、收发转换模块、发射机、接收机、信号处理机及起爆装置；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，将混频后的回波信号分别与cos(2πf0t)和sin(2πf0t)相乘，对得到的计算结果进行低通滤波，将低通滤波后的结果分别作为回波信号的复信号的实部和虚部，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述复信号的实数分量和虚数分量做互相关,将所述复信号的实数分量和虚数分量做自相关；根据互相关结果及自相关结果，确定回波信号的频率估计值，包括：
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤S4：在检测到目标后，基于若干连续帧数据确定目标的频率f，从而确定所述声近炸引信的起爆时机，包括：
6.一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的装置，其特征在于，包括：
7.一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种确定深水炸弹的声近炸引信的起爆时机的方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，连续波多普勒声近炸引信系统包括舷侧阵、收发转换模块、发射机、接收机、信号处理机及起爆装置；
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2，将混频后的回波信号分别与cos(2πf0t)和sin(2πf0t)相乘，对得到的计算结果进行低通滤波，将低通滤波后的结果分别作为回波信号的复信号的实部和虚部，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述复信号的实数分量和虚数分量做互相关,将所述复信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬艳，汶宏刚，熊童满，邱涛，罗会彬，
申请(专利权)人：宜昌测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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