[发明专利]基于频差自积的会聚区区号判别方法

权利要求书

1.一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

对垂直阵上各阵元接收的信号均做频差自积处理，得到对应的各频差自积测量场；

根据深海环境参数，通过声场模型获取各阵元位置的格林函数，对各阵元的格林函数均做频差自积处理，得到对应的各频差自积拷贝场；

对频差自积测量场和频差自积拷贝场做自积匹配处理，得到声源位置的模糊度面；

对声源位置的模糊度面在频率及频差维度做平均处理，得到声源位置在距离维度的模糊度面。

2.如权利要求1所述的一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述对垂直阵上各阵元接收的信号均做频差自积处理包括以下步骤：

将阵列各阵元采集到的信号做傅里叶变换，得到频域声压级；

将各阵元的频域结果按不同中心频率计算不同频差的自乘积。

3.如权利要求1或2所述一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，对阵元接收的信号进行频差自积处理的公式为

(1)式中，AP_j为对应于第j个阵元的频差自积测量场，ω为角频率，Ω_L＜ω＜Ω_H，Δω为预设的频差，Ω_L表示处理频带的下边界，Ω_H表示处理频带的上边界，P_j为垂直阵中第j个阵元接收到的声信号。

4.如权利要求1所述的一种频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述声场模型为简正波模型。

5.如权利要求1所述的一种频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，对格林函数做频差自积处理的公式为

(2)式中，w_j为对应于第j个阵元的频差自积拷贝场，为需要搜索的声源位置，Δω为频差，ω为角频率，Ω_L＜ω＜Ω_H，Ω_L表示处理频带的下边界，Ω_H表示处理频带的上边界，G_j为垂直阵中第j个阵元位置的格林函数，*为共轭转置。

6.如权利要求1所述的一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述的对频差自积测量场和频差自积拷贝场做自积匹配处理的公式为

(3)式中，B_Δ为模糊度，AP_j为对应于第j个阵元的频差自积测量场，w_j为对应于第j个阵元的频差自积拷贝场，为需要搜索的声源位置，Ω_L＜ω＜Ω_H，且Ω_L表示处理频带的下边界，Ω_H表示处理频带的上边界，ω为角频率，Δω为频差，*为共轭转置。

7.如权利要求1所述的一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述的对声源位置的模糊度面在频率及频差维度做平均处理的公式为

(4)式中，B_Δ为模糊度，为需要搜索的声源位置，Δω为预设的频差，ω为角频率，Ω_L＜ω＜Ω_H，Ω_L表示处理频带的下边界，Ω_H表示处理频带的上边界，N_Δω为频差对应的点数，ΔΩ_H为频差的上界，ΔΩ_L为频差的下界。

8.如权利要求1所述的一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述垂直阵的阵元数大于11个，垂直阵的阵长大于100米。

9.如权利要求8所述的一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述垂直阵的阵元间距为10米。

10.如权利要求3、5、6、7任一项所述的一种基于频差自积的会聚区区号判别方法，其特征在于，所述预设的频差范围为1.25Hz至5Hz，步长为0.25Hz。