[发明专利]一种主动声纳宽带空间谱回波亮点增强及自动提取方法有效
申请号: | 202010269999.5 | 申请日: | 2020-04-08 |
公开(公告)号: | CN111650591B | 公开(公告)日: | 2023-04-28 |
发明(设计)人: | 邵鹏飞;邹丽娜;马启明 | 申请(专利权)人: | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 |
主分类号: | G01S15/04 | 分类号: | G01S15/04;G01S7/539 |
代理公司: | 杭州九洲专利事务所有限公司 33101 | 代理人: | 陈继亮 |
地址: | 311499 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 主动 声纳 宽带 空间 回波 亮点 增强 自动 提取 方法 | ||
1.一种主动声纳宽带空间谱回波亮点增强及自动提取方法,其特征在于:主要包括以下步骤:
(1)首先,通过匹配滤波和聚焦波束形成对接收基阵数据进行空间相干处理,得到相应的主动声纳方位-距离宽带空间谱S(r,θ),其中θ表示方位波束参数,r表示距离点参数,主动声纳方位-距离宽带空间谱S(r,θ)包含了混响、被动辐射干扰和目标回波;
(2)其次,由步骤(1)中得到的宽带空间谱进行锐化处理,重构锐化空间谱;
(3)依据步骤(2)中得到的空间锐化谱Sshap(r,θ),进行空间谱差分处理得到相应的空间差分谱Sdiff(r,θ),其数学表示如下所示
Sdiff(r,θ)=(Sshap(r,θ)-Sshap(r-1,θ))/Sshap(r-1,θ)
其中Sdiff(r,θ)表示空间差分谱,即空间差分处理后的宽带谱结果,Sshap(r,θ)表示空间锐化谱,即锐化后的方位-距离空间宽带谱,θ表示方位波束参数,r表示距离点参数;
(4)在平均背景下,结合一定尺度回波的特征函数偏微分值作为门限γ,从规则化后的空间差分谱图上自动选取回波亮点进行目标判定;
所述的锐化处理步骤需要选取方位波束窗wθ和距离点数窗wr,依据搜索窗内的数据特征化来重构锐化空间谱Sshap(r,θ),其数学计算如下所示
Sw=S(r-wr:r+wr,θ-wθ:θ+wθ)
Cr=(Sw/mean(|Sw|))H(Sw/mean(|Sw|))
Sshap(r,θ)=Cr(wθ+1,wθ+1)
其中,mean(·)表示均值化处理,|·|表示矩阵数据取模处理。
2.根据权利要求1所述的主动声纳宽带空间谱回波亮点增强及自动提取方法,其特征在于:在步骤(3)中,计算回波距离时需要补偿一个点的位移,即L=(r+1)c/(2fs),其中L表示补偿后计算得到的距离,r表示回波距离点参数,c表示声速,fs表示计算当前谱图的数值采样率。
3.根据权利要求1所述的主动声纳宽带空间谱回波亮点增强及自动提取方法,其特征在于:在步骤(4)中,计算表示如下
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