[发明专利]利用抹香鲸群声的主动声呐跳频信号产生方法及装置

摘要

本发明属于信号探测领域，为提高主动声呐声源伪装隐蔽的能力，降低其被截获的概率；使发射信号具有接近于Costas跳频矩形脉冲信号的优越性能；为此，本发明采取的技术方案是，利用抹香鲸群声的主动声呐跳频信号产生方法及装置，包括下列步骤：第一步：定义脉冲信号的能量最大值频率点第二步：主动声呐Costas-Like跳频信号的产生方法：按应用需要是指脉冲信号序列组间的发送顺序为连续或交替发送方式。利用抹香鲸群声的主动声呐跳频信号产生装置，包括：命令接口、鲸声Costas编码产生器、鲸声脉冲样本库存储器、鲸声放大输出器、发声传感器。本发明主要应用于信号探测。

主权项

一种利用抹香鲸群声的主动声呐跳频信号产生方法，其特征是，包括下列步骤：第一步：定义脉冲信号的能量最大值频率点根据①同一只抹香鲸可发出多种信号包络不一样的脉冲信号，且不同种类脉冲信号的能量最大值频率点主要分布在100Hz‑12KHz之间；相同脉冲信号之间的自相关性大，不同种类脉冲信号之间的互相关性小，②一些类型脉冲声信号的高能量频率点只有一个，另一些类型脉冲声信号的高能量频率点有两个，其它一些类型脉冲声信号的高能量频率点有多个；定义不同类型脉冲声信号为具有不同包络、不同能量最大值频率点的脉冲信号；定义脉冲信号的能量最大值频率点是指对一个脉冲信号进行快速傅氏变换(Fast Fourier Transformation,FFT)后，得到的幅度最大值处所对应的频率点f_b(b＝1,2,3,L，且b≤10000)；第二步：主动声呐Costas‑Like跳频信号的产生方法：找到一些脉冲信号的能量最大值频率点之间近似满足如下关系，即f_i,2≈2f_i,1，f_i,3≈3f_i,1，f_i,4≈4f_i,1，f_i,5≈5f_i,1，f_i,6≈6f_i,1，f_i,7≈7f_i,1，……，f_i,k≈kf_i,1；其中f_i,k≠f_j,k,i≠j,k的大小可根据实际需要进行设定，且定义f_i,1,f_i,2,f_i,3,f_i,4,L,f_i,k为一组；选择多个符合上述能量最大值频率点之间近似满足如下关系，即f_i,2≈2f_i,1，f_i,3≈3f_i,1，f_i,4≈4f_i,1，f_i,5≈5f_i,1，f_i,6≈6f_i,1，f_i,7≈7f_i,1，……，f_i,k≈kf_i,1的脉冲信号组；以f_i,k的大小为依据，将每组内的脉冲信号按Costas编码规律进行排列，形成多个类似于Costas跳频规律的脉冲信号序列组；将类似于Costas跳频规律的脉冲信号序列组称为Costas‑Like跳频信号；将多组Costas‑Like跳频信号按应用需要进行排列后，通过主动声呐声源系统进行发送。