[发明专利]一种水下声场中的弱信号增强方法

权利要求书

1.一种水下声场中的弱信号增强方法，其特征在于：包括以下几个步骤，

步骤一：利用非线性波动方程建立弱信号增强的参数模型；

步骤二：测量介质的非线性参数；

步骤三：估计声场中弱信号的频率和幅度；

步骤四：由接收点R₀前d米处的泵波发生器发射两列角频率为ω₂和ω₃的泵波信号，利用三列声波的非线性耦合共振，在声波的传播过程中将泵波的能量转化为弱信号波的能量；其中三列声波满足三波耦合共振关系，ω₁+ω₂＝ω₃，其中ω₁为弱信号频率；

步骤五：根据泵波发生器与接收水听器之间的收发距离d,调整泵波信号的幅度，使接收水听器与弱信号增强模型的最大增益点位置一致，实现弱信号的最大增强；

步骤六：重复步骤三到步骤六，动态调整泵波波形，得到弱信号的最大增益，实现对时变弱信号的增强。

2.根据权利要求1所述的一种水下声场中的弱信号增强方法，其特征在于：所述的弱信号增强的参数模型为：

∂V(x,t)∂x+1c0∂V(x,t)∂t=Γ(V(β,x,t))]]>

其中V(x,t)＝v₁(x,t)+v_a(x,t)，x为位移，t为时间，c₀为声速，β为介质的非线性参数，Γ(V(β,x,t))为非线性势函数，针对复信号v₁(x,t)，泵波发射系统发射的泵波为v_a(x,t)。

3.根据权利要求1所述的一种水下声场中的弱信号增强方法，其特征在于：所述的弱信号的最大增益为：

G=10log(|a1(Xmax)|2Vref2)-10log(|a1(0)|2Vref2)≈10log(|an(0)|2ωnVref2)-10log(|a1(0)|2ω1Vref2)+10log(ω1ω3)]]>

其中，V_ref为参考质点振速,|a_n(0)|²为泵波的初始能量。