[发明专利]基于格林函数二维解卷积的阵不变量被动定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于格林函数二维解卷积的阵不变量被动定位方法，所述方法包括：

使用N元水平均匀线阵，接收水下声场中目标声源的辐射信号，通过对水听器采集的声压信号频谱分析，得到每个阵元的接收信号频谱；

根据接收信号频谱，通过盲解卷积计算得到频域格林函数的估计值；

对频域格林函数的估计值进行二维解卷积处理，得到时域格林函数各斜线的入射角和相对入射时间；

根据时域格林函数各斜线的入射角和相对入射时间计算得到阵不变量；

由阵不变量计算得到目标声源的距离，从而实现对目标声源的定位。

2.根据权利要求1所述的基于格林函数二维解卷积的阵不变量被动定位方法，其特征在于，所述使用N元水平均匀线阵，接收水下声场中目标声源的辐射信号，通过对水听器采集的声压信号频谱分析，得到每个阵元的接收信号频谱；具体为：

N元水平均匀线阵位于y轴，其中心阵元位置为(0,0,z₀)，z₀为中心阵元在z轴的坐标；

计算位置为r_n＝(0,y_n,z₀)的第n个阵元的接收信号频谱P_n(ω)：

其中，y_n为第n个阵元在y轴的坐标值，ω为角频率，G(r_n,r_s,ω)为位于r_s的目标声源和n个阵元之间的格林函数，1＜n＜N，Φ_s(ω)为目标声源信号的相位分量，S(ω)为目标声源信号的频谱：

3.根据权利要求2所述的基于格林函数二维解卷积的阵不变量被动定位方法，其特征在于，所述根据接收信号频谱，通过盲解卷积计算得到频域格林函数的估计值；具体为：

对接收信号频谱P_n(ω)进行常规波束形成，计算得到波束形成结果F(ω,φ)：

根据F(ω,φ)计算波束能量结果，由波束能量结果的最大值得到波束形成结果的相位ψ(ω,φ)：

ψ(ω,φ)＝Φ_s(ω)-ωT(θ_k,φ)

其中，ω为角频率，φ为水平方位角，T(θ_k,φ)为第k条入射路径的入射时间，θ_k为目标声源第k条入射路径的掠射角，k∈(1,K)，K为入射路径总数；

从P_n(ω)中移除声源信号的相位分量，得到第n个阵元的频域格林函数的估值

其中，G(r_n,r_s,ω)为第n个阵元的频域格林函数的理论值。