[发明专利]多波束海底测量隧道效应消除方法

摘要

本发明提供的是一种多波束海底测量隧道效应消除方法。它包括：采集多波束测深仪基阵原始信号；对原始信号进行预成多波束处理，确定是否有强镜像回波存在；对确定存在干扰的波束数据，取干扰波束作为参考输入，选取被干扰波束作为原始输入，进行自适应旁瓣抵消操作；确定滤波器参数和格型算法的递归次数M；时间初始化；阶数初始化；格型预测器；联合过程估计滤波器；通过M次递归操作得到旁瓣抵消后波束输出结果e_m+1。本发明有效地消除了旁瓣干扰，提高海底测量精度。大大降低运算量，适合实时场合。可以有效控制递归进程从而进一步降低运算量。尤其适合FPGA等可编程器件实现，有利于实时场合应用。

主权项

1.一种多波束海底测量隧道效应消除方法，其特征是：(1)采集多波束测深仪基阵原始信号；(2)对原始信号进行预成多波束处理并确定是否有强镜像回波存在；(3)对确定存在干扰的波束数据，取干扰波束作为参考输入，选取被干扰波束作为原始输入，进行自适应旁瓣抵消操作；(4)确定滤波器参数和格型算法的递归次数M；(5)时间初始化(n＝0)，m＝0，1，L M，其中M为最小二乘格型预测器的 最终阶数${\delta }_m(-1)={\delta }_m^d(-1)=0,$ ${ϵ}_m^f(-1)={ϵ}_m^b(-1)=\delta >0,$δ是小的正常数γm(-1)＝1，$e_m^b(-1)=0.;$ (6)阶数初始化(m＝0)，n≥0$e_0^f\left(n\right)=e_0^b\left(n\right)=x\left(n\right),$ ${ϵ}_0^b\left(n\right)={ϵ}_0^f\left(n\right)=\lambda {ϵ}_0^f(n-1)+{\left|x\left(n\right)\right|}^2,$ γ0(n)＝1，e0(n)＝d(n).；(7)格型预测器，开始n＝0，对m＝0，1，L M计算各阶的更新${\delta }_m\left(n\right)=\lambda {\delta }_m(n-1)+e_m^{b*}(n-1)e_m^f\left(n\right)/{\gamma }_m(n-1),$ ${\gamma }_{m+1}\left(n\right)={\gamma }_m\left(n\right)-{\left|e_m^b\left(n\right)\right|}^2/{ϵ}_m^b\left(n\right),$ $k_m^b\left(n\right)={\delta }_m\left(n\right)/{ϵ}_m^f\left(n\right),$ $k_m^f\left(n\right)={\delta }_m^{*}\left(n\right)/{ϵ}_m^b(n-1),$ $e_{m+1}^b\left(n\right)=e_m^b(n-1)-k_m^b\left(n\right)e_m^f\left(n\right),$ $e_{m+1}^f\left(n\right)=e_m^f\left(n\right)-k_m^f\left(n\right)e_m^b(n-1),$ ${ϵ}_{m+1}^b\left(n\right)={ϵ}_m^b(n-1)-{\left|{\delta }_m\left(n\right)\right|}^2/{ϵ}_m^f\left(n\right),$ ${ϵ}_{m+1}^f\left(n\right)={ϵ}_m^f\left(n\right)-{\left|{\delta }_m\left(n\right)\right|}^2/{ϵ}_m^b(n-1).;$ (8)联合过程估计滤波器，开始n＝0，对m＝0，1，L M计算各阶的更新${\delta }_m^d\left(n\right)={\mathrm{\lambda \delta }}_m^d(n-1)+e_m^{b*}\left(n\right)e_m\left(n\right)/{\gamma }_m\left(n\right),$ $v_m\left(n\right)={\delta }_m^d\left(n\right)/{ϵ}_m^b\left(n\right),$ $e_{m+1}\left(n\right)=e_m\left(n\right)-v_m\left(n\right)e_m^b\left(n\right).;$ (9)通过M次递归操作得到旁瓣抵消后波束输出结果em+1。