[发明专利]非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法及系统

权利要求书

1.一种非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：获得非刚性目标的散射声场；

步骤S2：根据散射声场预报非刚性目标声散射微多普勒特征。

2.根据权利要求1所述的非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：

信息获取步骤：根据非刚性目标的外形和运动规律建立运动目标模型，从收发装置与目标的相对位置得到接收发射位置信息，对运动目标模型进行网格剖分和提取动网格，得到非刚性目标每个部位的网格信息和速度矢量；

入射波频响函数获取步骤：根据信息获取步骤中的速度矢量和接收发射位置信息，对静止空间中的入射信号变换得到运动空间中的入射信号，对运动空间中的入射信号变换得到运动空间中的入射波频响函数；

散射声场频响函数获取步骤：根据信息获取步骤中的网格信息，得到运动空间中的每个网格的散射声场冲击响应函数，并根据运动空间中的散射声场冲击响应函数得到运动空间中的散射声场频响函数；

散射声场时域回波获取步骤：将运动空间中的入射波频响函数和运动空间中的散射声场频响函数得到运动空间中的散射声场的回波谱数，将运动空间中的散射声场的回波谱数变换得到运动空间中的散射声场时域回波；

总散射声场获取步骤：对运动空间中的散射声场时域回波变换得到静止空间中的散射声场，根据运动空间中和静止空间中的每个网格的散射声场累加得到总散射声场。

3.根据权利要求2所述的非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法，其特征在于，在所述入射波频响函数获取步骤中，静止空间中的入射信号s(t)，其中t为静止空间中的时间量；使用洛伦兹变换得到运动空间中的入射信号s′(t′)，其中t′为运动空间中的时间量；对运动空间中的入射信号s′(t′)使用傅立叶变换得到运动空间中的入射波频响函数S′(f′)，其中f′为运动空间中的频率量。

4.根据权利要求3所述的非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法，其特征在于，在所述入射波频响函数获取步骤中，运动空间中的t′和静止空间中的t的关系是：

其中，v表示网格运动速度矢量与网格中心点到接收发射单位矢量的乘积，c表示水中声速。

5.根据权利要求2所述的非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法，其特征在于，在所述散射声场频响函数获取步骤中，根据运动空间中的每个网格的散射声场冲击响应函数h′(τ′)使用傅立叶变换得到运动空间中的散射声场频响函数H′(f′)，τ′表示系统冲激响应函数里的时间变量；

运动空间中的每个网格的散射声场冲击响应函数h′(τ′)和运动空间中的散射声场频响函数H′(f′)的关系为：

其中，e表示自然指数，i表示虚数。

6.根据权利要求1所述的非刚性目标声散射微多普勒特征预报方法，其特征在于，在所述散射声场时域回波获取步骤中，运动空间中的散射声场的回波谱数Y′(f′)使用傅立叶反变换得到运动空间中的散射声场时域回波y′(t′)；

运动空间中的散射声场的回波谱数Y′(f′)和运动空间中的散射声场时域回波y′(t′)的计算为：

Y′(f′)＝H′(f′)·S′(f′)

7.一种非刚性目标声散射微多普勒特征预报系统，其特征在于，包括如下模块：

模块M1：获得非刚性目标的散射声场；

模块M2：根据散射声场预报非刚性目标声散射微多普勒特征。