[发明专利]一种多波束渔用声呐信号处理方法及系统

权利要求书

1.一种多波束渔用声呐信号处理方法，其特征在于，在该方法中，将多数量的阵子分为多组；每一组阵子与一个信号处理板对应，将各所述阵子通过接收机与该组阵子对应的信号处理板通信连接，并将各所述信号处理板通过交换机与所述主机通信连接；接收波束的过程包括以下步骤：

(S1)各所述信号处理板根据与其通信连接的阵子接收到的信号对各待接收波束进行波束成型，以得到各待接收波束的部分波束的信号；

(S2)各所述信号处理板对其得到的部分波束的信号依次进行匹配滤波以及抽取，以降低部分波束的信号的数据量；

(S3)各所述信号处理板通过所述交换机将抽取后的部分波束的信号通过所述交换机传输至所述主机；

(S4)所述主机将待接收波束的各部分波束进行叠加，得到待接收波束的信号。

2.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理方法，其特征在于，各所述信号处理板进行波束成型的过程中，根据待接收波束方向，对各所述阵子的接收信号进行延时或/和移相，并对移相或延时结果进行加权累加，其表达式为：

其中，为第i个通道对指向性为的待接收波束进行移相或时延的结果；weight_total_i为第i个通道信号的幅度加权值，是指向性为的待接收波束的部分波束。

3.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理方法，其特征在于，在步骤S2中，对部分波束的信号进行滤波匹配的表达式为：

其中，是指向性为的待接收波束的部分波束，γ(n)为待接收波束的相位调制函数；S_output₁为部分波束的匹配滤波结果。

4.根据权利要求3所述的一种多波束渔用声呐信号处理方法，其特征在于，部分波束的匹配滤波结果为离散的时间序列，在抽取过程中，每隔10个采样点选取一个数值，得到抽取后的时间序列，以降低信号速率。

5.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理方法，其特征在于，

当每个待接收波束采用两组阵子进行接收时，所述主机将两组阵子对应的信号处理板发出的部分波束相加；

当每个待接收波束采用三组以上的阵子进行接收时，所述主机将各组阵子对应的信号处理板发出的各部分波束加权相加。

6.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理方法，其特征在于，所述主机与所述信号处理板与所述主机之间通过网线的方式进行连接。

7.一种用于实施权利要求1至6中任一所述多波束渔用声呐信号处理方法的系统，其特征在于包括：

多数量的信号处理板，每个所述信号处理板通过接收机与多个所述阵子通信连接，每个所述信号处理板的阵子呈阵列状排列；

主机，与所述交换机通信连接；所述交换机通过网线的方式与各所述信号处理板通信连接；

所述信号处理板被配置为，根据与其通信连接的阵子接收到的信号对各待接收波束进行波束成型，以得到各待接收波束的部分波束的信号；对部分波束的信号依次进行匹配滤波以及抽取，并将抽取后的部分波束的信号通过所述交换机传输至所述主机；

所述主机被配置为接收各所述信号处理板发出的部分波束的信号，并将待接收的部分波束的信号进行叠加，得到待接收波束的信号。

8.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理系统，其特征在于，各组所述阵子的排列形状为平面阵、圆柱面阵或线阵。

9.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理系统，其特征在于，每个所述信号处理板具有32个通道，分别用于接收32个阵子的信号。

10.根据权利要求1所述的一种多波束渔用声呐信号处理系统，其特征在于，所述信号处理板采用FPGA作为信号处理器。