申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117805795A

主分类号：G01S7/539

分类号：G01S7/539;G01S15/88;G01S15/96

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明适用于计算机领域，提供了一种基于宽带分裂波束测深仪的目标强度估计方法，所述方法包括：测量分裂波束换能器横向和纵向上的宽带波束图，得到宽带下的波束图值将测量得到的宽带波束图在不同频率下以横向俯仰角和纵向俯仰角为自变量，波束图值为因变量进行多项式拟合，得到宽带下的波束图函数本申请实施例，从换能器等效电路出发，通过对声场中单目标散射声压的推导，得到一种较为简单基于宽带分裂波束测深仪的目标强度估计方法，通过在水下测量前对设备的指定参数进行测量，不依赖标准小球散射体校准，即可获得较为精准的宽带目标强度。

主权项：1.一种基于宽带分裂波束测深仪的目标强度估计方法，其特征在于，所述方法包括：测量分裂波束换能器横向和纵向上的宽带波束图，得到宽带下的波束图值将测量得到的宽带波束图在不同频率下以横向俯仰角和纵向俯仰角为自变量，波束图值为因变量进行多项式拟合，得到宽带下的波束图函数使用示波器和信号发生器，通过发射单频CW信号计算有限频点下的发射电路匹配宽带复阻抗ZE和换能器宽带复阻抗ZT，用样条法对未采集的频率进行插值处理，并计算宽带下的阻抗因子F； RTEf＝|ZTf+ZEf|；RTf＝realZTf；测量换能器的在不同频率下的发射灵敏度Su和接收灵敏度Mu；将上述测量参数录入测量系统，作为计算中的常数；通过分裂波束测深仪系统中包含的CTD设备，采集水体中的温度和盐度计算水体吸收损失系数α；使用分裂波束测深仪在水下空间中发射特定脉宽特定预设功率ΠT下的的宽带声波信号，宽带声波信号在水下以球面扩展形式到达目标，假定目标表面起伏相较于波长可被视为是粗糙的，此时声波以散射的形式作为回波被分裂波束平面四通道换能器接收；每个通道经过压电转换，放大滤波采样电路被转换为数字信号，得到了原始四路波束；其中四通道波束通过特定的组合形成四路半波束，将半波束和与之互补的另一半波束进行相位差，即可得到以换能器声轴方向为参考下的横向或者纵向的来波角；对其他两路波束做同样的计算即可得到相对于声轴方向下目标的空间方位将四路原始波束直接加和，形成全波束，对全波束进行匹配滤波，并进行时间增益补偿，根据设置门限，将含有目标的原始回波信号加窗截取VR[n]，并根据匹配滤波信号的峰值点获得目标距离r；对截取的信号进行脉冲压缩后，再进行傅里叶变换，得到截取信号频谱；将匹配滤波器Vref[-n]与自身进行脉冲压缩得到参考信号，将参考信号同样进行傅里叶变换，得到参考信号频谱；将截取的目标信号频谱与参考信号频谱相除得到宽带电压响应；再乘以归一化功率常数，也就是参考信号的l2范数，得到VR的宽带响应；将以上相关项带入下列公式； 即可得到水下目标的目标强度估计值TS。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工程大学 一种基于宽带分裂波束测深仪的目标强度估计方法

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