一种基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统技术方案

本发明专利技术涉及海洋声学探测技术领域，具体地说，涉及一种基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统。包括信号收发单元；运动补偿单元；数据融合模块；信号处理单元；数据解算单元；控制单元。本发明专利技术设计利用二次谐波提升对贝类微小壳体结构的空间分辨率，实现了穿透深度与分辨率的协同优化；基于贝类壳体薄壳结构的共振频率及反射谐波特征分布在更高频段的特性，通过信号发生器生成含二次谐波的宽带非线性信号，特征提取模块提取二次谐波能量与基波能量的比值、信号相位突变系数等多维度非线性声学特征，可以有效激发贝类壳体的声学反射信号；通过运动补偿单元，可以有效应对浅水区高频涌浪扰动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋声学探测，具体地说，涉及一种基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统。

技术介绍

1、在海洋生态资源监测领域，埋栖贝类的密度探测对潮间带生态评估与渔业资源管理具有重要意义。传统声学探测技术主要依赖双频测深仪或常规参量阵系统，但这类方法在复杂沉积层环境中面临多维度技术瓶颈，尤其在穿透深度、分辨率与密度反演精度的协同优化方面存在显著不足，难以满足潮间带生态资源快速普查的高精度需求。

2、在海洋生态资源监测的实际应用中，现有技术面临以下具体且亟待解决的技术问题：首先；传统双频测深仪（如典型的200khz/24khz组合）存在不可调和的“分辨率与穿透力矛盾”。高频信号（200khz）受沉积层声阻抗影响显著，能量衰减快，在黏土或泥沙混合沉积层中穿透深度通常不足0.5米，难以触及埋深较大的贝类（如文蛤埋深可达40厘米以上）；而低频信号（24khz）虽能穿透2-3米，但波长较长导致空间分辨率低下（分辨率＞10厘米），无法区分单个贝类微小壳体结构（典型尺寸2-5厘米），致使探测结果中贝类目标与底质环境混淆，难以精准识别。

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于：所述信号发生器包括波形合成子模块和功率放大子模块，波形合成单元基于直接数字频率合成技术生成非线性调频信号；

3.根据权利要求1所述的基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于：所述接收模块包括用于采集经海底沉积物及贝类反射或散射的混合信号的相控阵接收换能器阵列和用于放大混合信号的低噪声前置放大器，其中：

4.根据权利要求1所述的基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于：...

【技术特征摘要】

1.一种基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于：所述信号发生器包括波形合成子模块和功率放大子模块，波形合成单元基于直接数字频率合成技术生成非线性调频信号；

3.根据权利要求1所述的基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于：所述接收模块包括用于采集经海底沉积物及贝类反射或散射的混合信号的相控阵接收换能器阵列和用于放大混合信号的低噪声前置放大器，其中：

4.根据权利要求1所述的基于穿透反演的埋栖贝类密度探测非线性声纳系统，其特征在于：所述定位模块包括多频多星座卫星导航接收机和实时动态差分定位子模块，所述实时动态差分定位子模块通过载波相位差分技术实现厘米级定位精度，并生成包含位置误差协方差矩阵的定位数据；

5....

【专利技术属性】
技术研发人员：栾振东，张涛，张建兴，宋永东，罗丹，王传波，陶泽丹，卢志君，姜金光，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：