[发明专利]一种基于阵形畸变及阵元随机抖动的声纳信号仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于阵形畸变及阵元随机抖动的声纳信号仿真方法，该仿真方法包括以下步骤：第一步：测算等间隔排列的线阵无阵形畸变时各个阵元的坐标；第二步：获得阵形畸变后第i号阵元的当前坐标；第三步：无阵元随机抖动情况下，生成阵元信号；第四步：出现随机抖动时，第i号阵元实际生成的阵元信号。该仿真方法利用正弦随机扰动和高斯阵形扰动表现声纳信号仿真的阵形畸变，基于均匀分布的阵元信号随机抖动表现声纳信号仿真的随机抖动，使得声纳信号仿真方法更加精确。

主权项

1.一种基于阵形畸变及阵元随机抖动的声纳信号仿真方法，其特征在于，该仿真方法包括以下步骤：第一步：测算等间隔排列的线阵无阵形畸变时各个阵元的坐标：获取等间隔排列的线阵的阵元间距d，阵元个数n和声纳布放的深度z，从而测算等间隔排列的线阵无阵形畸变时各个阵元的坐标，记无阵形畸变时第1—n号阵元中的第i号阵元的坐标为(x_i,y_i,z_i)；i为阵元标号，i取值为1—n；其中，阵元的标号从坐标系的原点开始，按照X轴方向，顺序标号，从1标至n号；第二步：获得阵形畸变后第i号阵元的当前坐标：在等间隔排列的线阵出现阵形畸变时，当阵形畸变是正弦随机扰动时，设置正弦随机扰动的扰动参数，正弦随机扰动的扰动参数包括正弦随机扰动的随机频率f、正弦随机扰动的随机幅度A和标号为1的阵元的初始相位；当阵形畸变是高斯随机扰动时，设置高斯随机扰动的扰动参数，高斯随机扰动的扰动参数包括高斯随机扰动的均值μ和高斯随机扰动的方差σ²，从而获得阵形畸变后第1—n号阵元中的第i号阵元的当前坐标(x_i',y_i',z_i')；第三步：无阵元随机抖动情况下，生成阵元信号：基于第二步获得的阵形畸变后第1—n号阵元中的第i号阵元的当前坐标(x_i',y_i',z_i')，生成无阵元随机抖动情况下水声目标辐射噪声信号从水声目标位置传播到各个阵元的阵元信号s_i(k)，k为整型变量；第四步：出现随机抖动时，第i号阵元实际生成的阵元信号：第1—n号阵元中的第i号阵元出现随机抖动时，第i号阵元实际生成的阵元信号s'_i(k)为：s'_i(k)＝s_i(k)(1-a_i)+M_i            式(1)其中，M_i表示第i号阵元随机抖动的均值偏移，a_i表示第i号阵元随机抖动的幅度衰减。