[发明专利]一种拖线阵声纳固定方位大干扰源的抵消方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及阵列信号处理中的干扰抑制技术，特别涉及一种拖线阵声纳固定方位大干扰源的抵消方法及系统。

背景技术

拖线阵声纳由于远离拖曳平台，受到的本舰噪声干扰相对小，因而常被用于检测潜艇等水中微弱目标。然而，在实际工作环境中，常常存在大吨位水面舰船等强目标，这些目标辐射噪声级高，存在于同一海域时会大大降低拖线阵声纳设备对于微弱目标的接收信噪比，最终给目标检测造成很大困难。

目前，针对这种拖线阵声纳本舰噪声的抵消方法已经有了较为系统的研究，装备中多采用自适应噪声抵消等方法，其核心是使用干扰波束输出作为其参考输入来抵消每个阵元上的干扰。但在声纳系统的实际应用过程中，人们发现，本舰噪声远不是唯一的高声源级干扰源，大型水面舰船的辐射噪声同样对微弱目标的检测产生很大影响。然而，水面舰船目标的方位是随机的，且作为一个目标，是否需要被抵消，需要声纳使用者根据现场实际情况决定。因此，大多数用于抵消本舰噪声的自适应算法并不能完全适用于抵消固定大目标的干扰，难以满足实际的应用需求。

发明内容

本发明的目的是将声纳探测范围内出现的固定方位大目标的辐射噪声进行抵消，以提高系统对需要探测的微弱目标的接收信噪比，即本发明提供了一种拖线阵声纳固定方位大干扰源的抵消方法及系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种拖线阵声纳固定方位大干扰源的抵消方法，所述方法包含：

步骤101）对拖线阵阵元接收的信号进行波束成形处理得到θ_i方位上对应的波束B_i的波束域信号；

其中，B_i用于标记波束编号，且θ_i为已知的存在大干扰源的方位角；

步骤102）依据波束域信号采用重构策略得到θ_i方位上的干扰在各阵元中产生干扰的时域信号；

步骤103）将各个阵元实际接收的信号分别与所述θ_i方位上的干扰在各阵元中产生干扰的时域信号作差，得到抵消了θ_i方位干扰的各阵元的信号；

步骤104）对另一方位θ_j上的干扰重复上述步骤，直至抵消来自各方位的干扰信号对拖线阵的各阵元实际接收信号的影响。

当拖线阵的各阵元为等间距的直线阵时，步骤101）所述的波束成形处理为：将拖线阵中的第零个阵元为基准，对N个阵元接收的阵元域信号采用如下公式实施延时求和处理：

yBi(t)=1NΣn=0N-1xn[t-nτ(θi)],]]>

其中，是来自θ_i方向的信号在第n个阵元上对应的延时；n＝0,1,…,N-1；d是阵元间距；c是水中声速；为波束成形处理后得到θ_i方位上的波束域信号；B_i为待抵消干扰所在方位对应的波束号。

上述重构策略为：以拖线阵中第零个阵元为基准，将干扰所在波束的波束域信号按照各阵元的延时量进行预延时，具体公式如下：