【技术实现步骤摘要】
涉及海洋声场声探测。
技术介绍
1、在低频甚低频工作段，海底声场特性对海洋声场探测的重要性逐渐凸显。低频甚低频声信号可以穿透较厚的海底进行传播。因此，在低频甚低频阶段声波不仅在海水中传播，同时，海底激发的地声信号也不容忽视，海底地声信号的存在也同样可用于海洋目标探测等应用中。布放于海底检波器，既可以获取水中声源激发的水声信号，也可以接收到所激发海底地声信号。海底地声信号由于海底波导效应及海底参数的影响，成分也较为复杂。为量化分析水地通道的传输效能，需要对海底界面接收的水声信号与地声信号进行有效分离。如何分离所接收水声信号和地声信号，对于利用海底地声进行目标探测至关重要。
2、现有技术中，有研究《基于小波变换的海底界面水平阵列信号水地模态分离技术》，利用小波变换对海底界面水平阵列信号进行分解，实现水声地声信号的分离。然而，该方法存在以下缺点：小波变换对信号的时间-频率分辨率较差，会导致信号分离不准确。小波变换需要选择合适的小波基函数，但不同信号会需要不同的小波基函数，选择不当会导致分离效果不佳。
3、另有研究《基于时频分析的海底界面水平阵列信号水地模态分离技术》，利用时频分析方法对海底界面水平阵列信号进行分析，实现水声地声信号的分离。然而，该方法同样存在以下缺点：时频分析方法对信号的时间-频率分辨率较差，会导致信号分离不准确。时频分析方法需要选择合适的时频分析算法和参数，但不同信号会需要不同的算法和参数，选择不当会导致分离效果不佳。
技术实现思路
1、为解决现
2、海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，所述方法包括：
3、采集水平台站阵列所接收的时域信号的步骤；
4、获取所述时域信号内，x-t域内的波场信号的步骤；
5、将所述x-t域内的波场信号转换到τ-p域内的步骤；
6、根据所述τ-p域内信号对所述x-t域内的波场信号做水地信号分辨的步骤；
7、对所述x-t域内的波场信号进行水地信号分离的步骤；
8、根据分离后的所述x-t域内的波场信号进行水地信号，得到在所述x-t域内的水声地声信号的步骤。
9、进一步，提供一个优选实施方式，将所述时域信号按照与声源的距离排列后，获取x-t域内的波场信号。
10、进一步，提供一个优选实施方式，所述x-t域内的波场信号根据τ-p变换转换到τ-p域内。
11、进一步，提供一个优选实施方式，根据所述τ-p域内信号得到f-p域数据，再变换至f-v域，实现水地信号分辨。
12、进一步，提供一个优选实施方式，所述f-p域数据根据所述τ-p域内信号沿时间方向做傅里叶变换得到。
13、进一步，提供一个优选实施方式，基于预设的滤波器，截取单阶模态所需的频率在所述f-v域内的分布，根据所述经过随地信号分辨的所述x-t域内的波场信号，实现水地信号的分离。
14、进一步，提供一个优选实施方式，获取分离后的所述x-t域内的波场信号进行水地信号后，通过逆τ-p变换最终得到在所述x-t域内的水声地声信号。
15、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了海底界面水平阵列信号水地模态分离装置，所述装置包括：
16、采集水平台站阵列所接收的时域信号的模块；
17、获取所述时域信号内，x-t域内的波场信号的模块；
18、将所述x-t域内的波场信号转换到τ-p域内的模块；
19、根据所述τ-p域内信号对所述x-t域内的波场信号做水地信号分辨的模块；
20、对所述x-t域内的波场信号进行水地信号分离的模块；
21、根据分离后的所述x-t域内的波场信号进行水地信号，得到在所述x-t域内的水声地声信号的模块。
22、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机储存介质，用于储存计算机程序，当所述计算机程序被计算读取时，所示计算机执行所述的方法。
23、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了计算机，包括处理器和储存介质，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行所述的方法。
24、与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案的有益之处在于：
25、本专利技术提供的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，通过将水平阵列接收到的时域信号转换到τ-p域内，实现了水声地声信号的分离。τ-p变换是一种投影方法，可以将x-t域的信号沿固定斜率p和截距τ的直线迭加求和，从而得到在τ-p域内的新曲线。这种变换方法可以有效地分离水声和地声信号。
26、本专利技术提供的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，使用了τ-p域变换来实现水声地声信号的分离。传统的方法主要是基于频率域或时域的处理方法，而τ-p域变换可以更好地处理复杂的海底地声信号，提高了分离效果。
27、本专利技术提供的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，在τ-p域内，通过对波场信号进行傅里叶变换，得到f-p域数据，然后将其变换到f-v域，实现了水地信号的分辨。在f-v域内，可以根据模态在对应频率下的相速度，设置相应域的滤波器，截取单阶模态所需频率在f-v内的分布，进一步实现水地信号的分离。
28、本专利技术提供的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，使用了傅里叶变换和滤波器来实现水地信号的分离。传统的方法主要是基于时域或频域的滤波器设计，而本方法结合了τ-p域变换和傅里叶变换的优势，可以更准确地分离水声和地声信号。
29、本专利技术提供的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，可以应用于海洋声场探测中，特别是在低频甚低频工作段，通过分离海底界面水平阵列信号中的水声信号和地声信号，实现利用海底地声进行目标探测等应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，将所述时域信号按照与声源的距离排列后，获取x-t域内的波场信号。
3.根据权利要求1所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，所述x-t域内的波场信号根据τ-p变换转换到τ-p域内。
4.根据权利要求1所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，根据所述τ-p域内信号得到f-p域数据，再变换至f-v域，实现水地信号分辨。
5.根据权利要求4所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，所述f-p域数据根据所述τ-p域内信号沿时间方向做傅里叶变换得到。
6.根据权利要求4所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，基于预设的滤波器，截取单阶模态所需的频率在所述f-v域内的分布，根据所述经过随地信号分辨的所述x-t域内的波场信号，实现水地信号的分离。
7.根据权利要求6所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，
8.海底界面水平阵列信号水地模态分离装置，其特征在于，所述装置包括：
9.计算机储存介质，用于储存计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被计算读取时，所示计算机执行权利要求1所述的方法。
10.计算机，包括处理器和储存介质，其特征在于，当所述处理器读取所述储存介质中储存的计算机程序时，所述计算机执行权利要求1所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，将所述时域信号按照与声源的距离排列后，获取x-t域内的波场信号。
3.根据权利要求1所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，所述x-t域内的波场信号根据τ-p变换转换到τ-p域内。
4.根据权利要求1所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，根据所述τ-p域内信号得到f-p域数据，再变换至f-v域，实现水地信号分辨。
5.根据权利要求4所述的海底界面水平阵列信号水地模态分离方法，其特征在于，所述f-p域数据根据所述τ-p域内信号沿时间方向做傅里叶变换得到。
6.根据权利要求4所述的海底界面水平...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚李佳，曹德瑨，付佳宝仪，郭俊媛，董阳，朴胜春，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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。