申请/专利权人：哈尔滨工程大学

申请日：2023-04-10

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN116359893B

主分类号：G01S7/536

分类号：G01S7/536;G06F18/10;G06F18/15;G01S15/06;G06F123/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2023.07.18#实质审查的生效;2023.06.30#公开

摘要：本发明公开了一种适用于非同步阵列的匹配场水下声源定位方法，针对现有匹配场定位算法无法应用于非同步阵列的问题，通过将非同步接收信号归一化取幅值成功消除了未知声源频谱以及非同步接收产生的相位偏差，同时利用压缩感知算法提升定位分辨率，获得高分辨低旁瓣定位结果。本发明并不要求阵列接收信号严格同步，同时有着较高的定位精度和分辨率，适用于高信噪比下的非同步阵列定位场景，方法步骤简单，可靠性好。

主权项：1.一种适用于非同步阵列的匹配场水下声源定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：提取出自容水听器组接收到的数据并组成阵列接收信号，使接收信号大致位于同一时间窗内，此时并不要求阵列接收信号严格同步；同时对阵列接收数据进行预处理，获取声源信号的频率信息；步骤2：依据海深和声源频率信息选用合适的声传播模型，并确定好网格划分以及声源搜索范围，输入阵列参数、阵列接收数据以及环境参数信息；步骤3：将非同步阵列接收数据和由声传播模型计算得到的拷贝场数据归一化并取幅值处理；步骤3所述的归一化取幅值处理描述为：当不考虑噪声时，N元非同步垂直接收阵在频率ω处的第l个频域快拍yl由声源频谱和信道传递函数的频谱来表示；同时将非同步阵列接收信号和信道传递函数进行归一化取幅值处理，在处理中采用向量2范数归一化； 式中，Sω表示声源频谱，表示声源位于处的信道传递函数频谱，其中表示声源位置信息，表示由于非同步接收而在各个阵元产生的相位偏移，属于未知量，上标T表示向量转置；为归一化系数，和分别为归一化取幅值后的非同步接收信号和信道传递函数；通过归一化取幅值处理成功消除了未知声源频谱以及非同步接收产生的相位偏差；步骤4：利用压缩感知算法提高定位分辨率，将参数初始化并通过稀疏贝叶斯学习更新公式进行迭代求解；步骤5：依据迭代结果输出声源估计位置。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工程大学 一种适用于非同步阵列的匹配场水下声源定位方法

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