[发明专利]主动声纳中的HFM信号分离方法及系统

权利要求书

1.一种主动声纳中的HFM信号分离方法，所述方法包括：

根据HFM信号的相关参数，得到变换核函数；

使用变换核函数对接收信号进行时频变换；

对时频变换后的信号进行积分得到非相干累加输出，通过局部输出峰值确定时延，以时延为中心进行带通滤波或带阻滤波，得到滤波后的信号；

采用旋转算子对滤波后的信号进行反变换，分离出对应的信号分量；

所述根据HFM信号的相关参数，得到变换核函数；具体为：

HFM信号s(t)为：

其中，A为系数，T为周期，f₀为时间中心频率，T₀为渐进时间，t表示时间；

由f₀和T₀，计算HFM信号频率变化率m＝f₀/T₀；

由下式得到发射信号的瞬时频率表达式IF_s(t)为：

进而得到变换核函数γ_Q(f)为：

其中，f表示频率。

2.根据权利要求1所述的主动声纳中的HFM信号分离方法，其特征在于，所述使用变换核函数对接收信号进行时频变换；具体为：

其中，G_s(t；Q)表示时频变换后的信号，t和Q分别表示时频变换后的时间和频率，S(θ)表示HFM信号s(t)的傅里叶变换，θ为傅里叶变换域的角频率。

3.根据权利要求2所述的主动声纳中的HFM信号分离方法，其特征在于，所述对时频变换后的信号进行积分得到非相干累加输出，通过局部输出峰值确定时延，以时延为中心进行带通滤波或带阻滤波，得到滤波后的信号；具体为：

在旋转时频域内沿频率轴对时频变换后的信号G_s(t；Q)进行积分，得到非相干累加输出E(t)为：

其中，Q_L和Q_H分别为信号频率Q的下限和上限；

对于单个发射周期内的回波信号分量，通过局部输出峰值确定时延τ为：

其中，t₀表示发射周期的起始时刻，t₁表示发射周期的终止时刻；

以时延τ为中心进行带通滤波或带阻滤波，得到滤波后信号的时频表示：

当进行带通滤波，滤波后信号的时频表示为：

当进行带阻滤波，滤波后信号的时频表示为：

其中，τ₀为根据信号脉宽定义的时间窗大小。

4.根据权利要求3所述的主动声纳中的HFM信号分离方法，其特征在于，所述采用旋转算子对滤波后的信号进行反变换，分离出对应的信号分量；具体为：

采用对应的旋转算子对滤波后的信号进行反变换得到反变换后的信号

重构信号从而分离出对应的信号分量。