[发明专利]一种用于海底底质识别的声学数据获取方法

权利要求书

1.一种用于海底底质识别的声学数据获取方法，其特征在于，包括步骤：

S1：利用相控可变焦参量阵,通过不同距离、不同角度、不同发射参数对多种海底底质目标发射参量波，以便获取多组回波信号数据；

S2：利用双通道获取参量波的回波信号，并对接收的信号进行滤波处理，所述回波信号包括原频信号和差频信号；

S3：利用预设的工作频率和不同的采样频率，在预设时长内对滤波后的原频信号和差频信号进行采样，且分别获取原频信号和差频信号的最小采样频率的采样信号；

S4：对获取的采样信号分别进行信号拼接、特征提取以及合并形成多通道预处理特征矩阵；

S5：将多组回波信号数据输入多通道预处理特征矩阵中，形成多通道大输入域数据的特征矩阵，其中，大输入域数据指的是在较多的通道，各通道又具有较高的维度而获取的数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1中，利用相控可变焦参量阵,通过不同距离、不同角度、不同发射参数对多种海底底质目标发射参量波，以便获取多组回波信号数据，包括步骤：

S11：在相控的聚焦焦距的前后各L/2处,以ΔL为间距，采集N_L个位置处的数据，其中，

S12：通过对各通道的相位控制，获取在通过相控变焦N_B个位置处的数据；

S13：在声轴上垂直于入射角两侧各θ/2处,以Δθ为间距，采集N_θ个位置处的数据，其中，

S14：设置参量阵调制波形是否翻转，获取N_f组数据；

S15：设置调制波形的数量，获取N_M组数据；

S16：对差频信号的频率f_d进行调整，获取N_t组数据；

S17：设置不同发射参数，获取N_p＝N_c·N_f·N_M·N_t组数据，其中，对于包含了N个阵元组成的参量阵，分别进行独立控制和组合控制，获取N_c组数据；

S18：总计获得N_Q＝(N_L+N_B)·N_θ·N_p组数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，利用双通道获取参量波的回波信号，并对接收的信号进行滤波处理，包括：

对不同距离、不同角度、不同发射参数回波信号的数据获取；

对接收的原频信号进行窄带滤波；

对接收的差频信号进行宽带滤波。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，所述双通道包括原频通道和差频通道，所述原频通道和所述差频通道的尺寸一致。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在S3中，所述最小采样频率为通过所述原频通道获取的原频信号、通过所述差频通道获取的差频信号，分别使采样频率降至采样信号不混叠的最低采样频率。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S4中，对获取的采样信号分别进行信号拼接、特征提取以及合并形成多通道预处理特征矩阵，包括步骤：

S41：获取连续的X条原频信号和X条差频信号的采样信号；

S42：对获取的原频信号和差频信号的采样信号分别进行裁剪、拼接；

S43：提取拼接后的原频采样信号的梅尔功率谱及其一阶差分、二阶差分形成多个通道；

S44：提取拼接后的差频采样信号的梅尔功率谱及其一阶差分、二阶差分形成多个通道；

S45：分别将原频信号和差频信号的多个通道合并，形成预处理的二维特征矩阵。