【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水下地形测量，尤其涉及一种基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法。
技术介绍
1、水下地形测量中最常用的测量手段是单波束测深仪(又称为回声测深仪，echosounder)，它具有灵活机动、性能稳定、成本低廉、实现技术更新快、衍生能力突出等优点，在我国近海和河流湖泊等水域应用十分广泛。
2、伴随单波束测深仪应用范围不断扩大，对其测深精度的要求也越来越高，结合单波束测深仪的工作指标要求对其发射波形进行选择，这不仅可以有针对性地提升单波束测深仪的测深精度和系统鲁棒性，更对单波束测深发射新波形的优化和设计提供理论依据，同时对其他类似主动声呐设备波形的择优选定也具有重要参考价值；
3、但是在现有技术中，特别是复杂水下环境条件下，基于现有的单波束测深的技术，其测深精度还不能满足实际需求。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术实施例是这样实现的，一方面，一种基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，所述方法包括以下步骤：
3、针对单波束测深仪的实际工况和指标要求，录入单波束测深性能先验信息，所述单波束测深性能先验信息包括录入工作航行速度范围、最大航速、距离向分辨力和速度分辨力；
4、遍历计算待选波形库中各波形的模糊度函数，并求得模糊度函数的参量，所述参量包
5、根据单波束测深的性能指标，建立所述参量的单波束测深仪发射波形选择topsis权重模型，将最终加权所得作为波形的综合性工能指标；
6、根据基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形，选择topsis权重模型完成整个波形选择。
7、作为本专利技术的进一步方案，所述根据单波束测深的性能指标，建立所述参量的单波束测深仪发射波形选择topsis权重模型，将最终加权所得作为波形的综合性工能指标，具体包括：
8、根据所述实际工况和性能指标确定所述参量的标准值，所述时延测量精度和频移测量精度的标准值由单波束测深仪的距离分辨力和速度分辨力工作指标求得；
9、依据标准值将所述参量正向化；
10、将正向化的所述参量标准化，得到标准化参量；
11、计算各个所述标准化参量到最大、最小值的距离，得到进而得到未归一化得分；
12、将未归一化得分加权，得到最终加权所得作为波形的综合性工能指标。
13、作为本专利技术的再进一步方案，所述将正向化的所述参量标准化包括：
14、将正向化后各参量组成的参量矩阵标准化。
15、作为本专利技术的又进一步方案，根据所述实际工况和性能指标确定所述参量的标准值包括：
16、在0m/s至最大航速的区间内对q函数进行采样，采样频率为vmax/δv，工作速度范围内δv1＝0.5m/s，范围外δv2＝1m/s，各参量指标的标准值取各波形在各采样速度上q函数的最大幅值。
17、作为本专利技术的进一步方案，所述模糊度函数包括窄带信号的模糊度函数和宽带信号的模糊度函数。
18、作为本专利技术的进一步方案，所述窄带信号的模糊度函数为：
19、
20、式中，τ表示时延信息，ξ＝2v/c·f0为信号的多普勒频移，f0为信号的中心频率，v为运动速度，c为水中的声速。
21、作为本专利技术的进一步方案，所述宽带信号的模糊度函数为：
22、
23、式中，ζ是多普勒压缩因子，其定义为：
24、作为本专利技术的进一步方案，所述q函数可由模糊度函数推得，表达式为：
25、
26、作为本专利技术的进一步方案，所述时延测量精度和q函数的权值取0.4，频移测量精度的权值取0.2。
27、本专利技术实施例提供的一种基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，通过针对单波束测深仪的实际工况和指标要求，录入单波束测深性能先验信息；历计算待选波形库中各波形的模糊度函数，并求得模糊度函数的参量，所述参量包括时延测量精度、频移测量精度和q函数；根据单波束测深的性能指标，建立所述参量的单波束测深仪发射波形选择topsis权重模型，将最终加权所得作为波形的综合性工能指标；根据基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形，选择topsis权重模型完成整个波形选择，即综合考量波形的时延、速度分辨力及抗混响干扰和抗多普勒频移能力，能够结合应用场景有针对性地量化发射波形的评价指标，提升单波束测深仪的测深精度，能够满足实际需求。
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1.一种基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述根据单波束测深的性能指标，建立所述参量的单波束测深仪发射波形选择TOPSIS权重模型，将最终加权所得作为波形的综合性工能指标，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述将正向化的所述参量标准化包括：
4.根据权利要求2或3所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，根据所述实际工况和性能指标确定所述参量的标准值包括：
5.根据权利要求1所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述模糊度函数包括窄带信号的模糊度函数和宽带信号的模糊度函数。
6.根据权利要求5所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述窄带信号的模糊度函数为：
7.
8.根据权利要求7所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述Q函数可由模糊度函数推得，表达式为：
9.根据权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形TOPSIS权重选择方法，其特征在于，所述时延测量精度和Q函数的权值取0.4，频移测量精度的权值取0.2。
...【技术特征摘要】
1.一种基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，其特征在于，所述根据单波束测深的性能指标，建立所述参量的单波束测深仪发射波形选择topsis权重模型，将最终加权所得作为波形的综合性工能指标，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，其特征在于，所述将正向化的所述参量标准化包括：
4.根据权利要求2或3所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形topsis权重选择方法，其特征在于，根据所述实际工况和性能指标确定所述参量的标准值包括：
5.根据权利要求1所述的基于模糊度函数的单波束测深仪发射波形...
【专利技术属性】
技术研发人员：李海森，马守川，温佳妮，李骏骐，王健，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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