[发明专利]一种降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法

说明书

本发明提供一种降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法。该方法包括：向目标发射声信号；接收回波信号；判断环境类别：简单环境直接处理回波信号，复杂环境将回波信号传给降频判断模块；判断频移量与给定值的大小：频移量小于等于给定值直接将直接处理回波信号，频移量大于给定值将回波信号传给降频补偿模块；计算出新的信号发射频率；信号发射模块向目标发射已降频率的声信号。本发明模仿自然界中一些蝙蝠的觅食方式，降低单频声信号发射频率，补偿回波中多普勒频移，能减少误码率，提高使接收机性能，增强声波的绕射能力、穿透能力，降低信号的传播损失衰减，使信号能更远距离传输，增强对目标识别能力。

技术领域

本发明涉及信号处理和目标识别领域，特别是涉及一种降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法。

背景技术

在自然界中，蝙蝠有着非凡的声音处理能力，有研究发现以发射CF信号作为其声呐系统主要工作模式的蝙蝠(Schnitzler,1968)在浓密的树叶中觅食时，其中一些蝙蝠在飞行时会降低声纳发声的频率。

一方面，在声速恒定的情况下，声波波长和频率成反比关系。波长越长，波的绕射能力、穿透能力越强，信号传播损失衰减越小，传输距离越远，可实现信号的广覆盖。另一方面，物体辐射的声波长因波源和观测者的相对运动而产生变化，从而产生观测频率变化。在利用声信号通信的系统中，由于声音在水中或空气中传播速度慢，收发双方存在的相对运动将在数据接收端产生多普勒频移。特别地，如果收发双方相对运动速度较大，将产生较大的多普勒频移量，使接收机性能下降，影响通信性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法，进而提高声通信能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法，包括：信号发射模块向目标发射声信号，其中，所处理的声信号传播介质包括水、空气等；信号接收模块接收回波信号，将获取的回波信号传至环境判断模块；环境判断模块分析回波信号特征，判断环境类别：简单环境直接将回波信号传给信号处理模块，复杂环境将回波信号传给降频判断模块；降频判断模块计算回波信号的频移量，判断频移量与给定值的大小：频移量小于等于给定值直接将回波信号传给信号处理模块，频移量大于给定值将回波信号传给降频补偿模块；降频补偿模块计算出新的信号发射频率，将新的信号发射频率参数传至信号发射模块；信号发射模块向目标发射已降频率的声信号。

本发明的有益效果是：本发明一种降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法，在复杂环境中识别目标时，能够模仿自然界中以发射CF信号作为其声呐系统主要工作模式的蝙蝠觅食方式，提高通信能力：降低单频声信号发射频率，增强声波的绕射能力、穿透能力，降低信号的传播损失衰减，使信号能更远距离传输，广泛覆盖环境中的物体；声音在水中或空气中传播速度慢，收发双方存在的相对运动将在数据接收端产生多普勒频移，目标远离己方，回波频率降低，目标靠近己方，回波频率变高。实际中，进行目标识别时，优先处理靠近己方的目标，通过降低单频声信号发射频率，补偿回波中多普勒频移，在采样率不变的情况下，能减少误码率，提高使接收机性能，增强对目标识别能力。

为使本发明的上述目的、特征和技术方案能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明降低单频声信号发射频率系统的结构示意图；

图2为本发明降低单频声信号发射频率以提高目标识别能力的方法流程示意图。

具体实施方式