專利名稱：單矢量有源平均聲強(qiáng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是水聲信號(hào)處理方法，更確切地說涉及一種基于單矢量水聽器目標(biāo)方位估計(jì)方法，是傳統(tǒng)平均聲強(qiáng)器的一種改進(jìn)。
背景技術(shù)：
矢量水聽器可以同步共點(diǎn)地獲得聲場的標(biāo)量和矢量信息，增加了信息種類和數(shù)量，也拓展了后置信號(hào)處理空間，并且單矢量水聽器就可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)量水聽器陣才能測量的目標(biāo)方位信息，具有良好的空間指向性，可以抑制各向同性噪聲以及不同方位的多址干擾。 將矢量水聽器應(yīng)用于水聲通信系統(tǒng)可有效改善系統(tǒng)的通信性能。對(duì)于單個(gè)矢量水聽器利用傳統(tǒng)的平均聲強(qiáng)器和復(fù)聲強(qiáng)器，針對(duì)同頻帶的多目標(biāo)來說理論極限僅能測量兩個(gè)目標(biāo)的方位，這無法滿足有些領(lǐng)域的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以同時(shí)測得多個(gè)目標(biāo)的方位的單矢量有源平均聲強(qiáng)器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的(1)校準(zhǔn)單矢量水聽器，使得各通道靈敏度一致；(2)將單矢量水聽器接收到的經(jīng)過前置放大的每路信號(hào)分別與對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)作拷貝相關(guān)；(3)拷貝相關(guān)后的信號(hào)經(jīng)過峰值選擇器，選取相關(guān)峰最大值；(4)利用峰值選擇器輸出的相關(guān)峰最大值對(duì)目標(biāo)方位進(jìn)行估計(jì)。本發(fā)明利用單矢量水聽器設(shè)計(jì)了有源平均聲強(qiáng)器，利用偽隨機(jī)碼優(yōu)良的自相關(guān)和互相關(guān)特性，可以同時(shí)測得多個(gè)目標(biāo)的方位。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是有源平均聲強(qiáng)器可通過變更本地參考信號(hào)來檢測與之匹配的信號(hào)，從而可估計(jì)該匹配信號(hào)的方位，即只要能分辨信號(hào)波形就可以測得方位。(1)測量精度與傳統(tǒng)平均聲強(qiáng)器以及復(fù)聲強(qiáng)器相當(dāng)；(2)同時(shí)可測得同頻帶中兩個(gè)以上不同目標(biāo)的方位。


圖1是有源平均聲強(qiáng)器結(jié)構(gòu)圖；圖加-圖7a為6個(gè)目標(biāo)方位估計(jì)均值變化曲線；圖2b-圖7b為6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差隨信噪比變化曲線；圖8三用戶方位湖試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
1、有源平均聲強(qiáng)器具體實(shí)現(xiàn)首先在接收信號(hào)之前校準(zhǔn)單矢量水聽器，使得各通道靈敏度一致——保證各通道信號(hào)的一致性，以便后續(xù)處理。下面結(jié)合附圖1對(duì)有源平均聲強(qiáng)器方位估計(jì)的核心處理方法進(jìn)行分析說明設(shè)目標(biāo)i的真實(shí)方位為θ ρ則目標(biāo)的估計(jì)方位為g。Vx、Vy為矢量水聽器接收到的兩路振速信號(hào)，兩個(gè)振速通道信號(hào)分別與參考信號(hào)Si (t)作拷貝相關(guān)得到對(duì)應(yīng)的輸出 C、、C、，拷貝相關(guān)器的輸出經(jīng)過峰值選擇器后得到有源平均聲強(qiáng)器的輸出I、 ,.
權(quán)利要求
1.一種單矢量有源平均聲強(qiáng)器，其特征是(1)校準(zhǔn)單矢量水聽器，使得各通道靈敏度一致；(2)將單矢量水聽器接收到的經(jīng)過前置放大的每路信號(hào)分別與對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)作拷貝相關(guān)；(3)拷貝相關(guān)后的信號(hào)經(jīng)過峰值選擇器，選取相關(guān)峰最大值；(4)利用峰值選擇器輸出的相關(guān)峰最大值對(duì)目標(biāo)方位進(jìn)行估計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單矢量有源平均聲強(qiáng)器，其特征是對(duì)目標(biāo)方位進(jìn)行估計(jì)的具體方法為目標(biāo)i的真實(shí)方位為θ ρ則目標(biāo)的估計(jì)方位為g ;Vx、Vy*矢量水聽器接收到的兩路振速信號(hào)，兩個(gè)振速通道信號(hào)分別與參考信號(hào)Si (t)作拷貝相關(guān)得到對(duì)應(yīng)的輸出O·,、C、，拷貝相關(guān)器的輸出經(jīng)過峰值選擇器后得到有源平均聲強(qiáng)器的輸出I、Tyi ■· L = max ^si ( ) νχ ( - τ)] = max [CVjj (τ)] = As cos O1 + ΔχIyi = max Si (V)Vy (t-τ) = max Cv (τ) = As sinOi + Δ,式中:K為信號(hào)拷貝相關(guān)峰最大值，Δχ、Ay為干擾小量；將上述兩式相除，得到
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種單矢量有源平均聲強(qiáng)器。(1)校準(zhǔn)單矢量水聽器，使得各通道靈敏度一致；(2)將單矢量水聽器接收到的經(jīng)過前置放大的每路信號(hào)分別與對(duì)應(yīng)的參考信號(hào)作拷貝相關(guān)；(3)拷貝相關(guān)后的信號(hào)經(jīng)過峰值選擇器，選取相關(guān)峰最大值；(4)利用峰值選擇器輸出的相關(guān)峰最大值對(duì)目標(biāo)方位進(jìn)行估計(jì)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是有源平均聲強(qiáng)器可通過變更本地參考信號(hào)來檢測與之匹配的信號(hào)，從而可估計(jì)該匹配信號(hào)的方位，即只要能分辨信號(hào)波形就可以測得方位。量精度與傳統(tǒng)平均聲強(qiáng)器以及復(fù)聲強(qiáng)器相當(dāng)；同時(shí)可測得同頻帶中兩個(gè)以上不同目標(biāo)的方位。
文檔編號(hào)G01S5/18GK102353937SQ201110191048
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者余赟, 杜鵬宇, 楊森, 殷敬偉, 陳陽 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)