[发明专利]一种三元矢量阵被动测距方法

摘要

本发明公开了一种三元矢量阵被动测距方法，所述方法包括：对三个矢量水听器：H1、H2和H3输出的信号进行时域滤波，然后选取两个矢量水听器，根据两个阵元输出的声压通道时域滤波输出计算时延估计，从而估计目标方位θ_P；根据目标方位θ_P完成矢量阵合成，输出每个矢量组合，从而计算H1和H2及H1和H3的互相关输出；对互相关输出进行滤波；将频带进行划分，对各频带的滤波后的互相关输出进行融合；根据融合结果，计算时延估计，完成目标的方位和距离估计。本发明的方法能够更加充分应用声场信息，提高时延估计精度，从而最终提高被动测距的精度；而且本发明的方法运算量少，具有很强的实用性。

主权项

1.一种三元矢量阵被动测距方法，所述方法包括：对三个矢量水听器：H1、H2和H3输出的信号进行时域滤波，然后选取两个矢量水听器，根据两个阵元输出的声压通道时域滤波输出计算时延估计，从而估计目标方位θ_P；根据目标方位θ_P完成矢量阵合成，输出每个矢量组合，从而计算H1和H2及H1和H3的互相关输出；对互相关输出进行滤波；将频带进行划分，对各频带的滤波后的互相关输出进行融合；根据融合结果，计算时延估计，完成目标的方位和距离估计；所述方法具体包括：步骤101)通过FIR滤波器对三个阵元通道输出进行时域滤波，只对信号处理频带进行滤波；三个阵元为三个矢量水听器：H1、H2和H3；步骤102)选取两个阵元，根据两个阵元的声压通道时域滤波输出计算时延估计，从而估计目标方位θ_P；步骤103)根据目标方位θ_P完成矢量阵合成，计算每个矢量组合；步骤104)利用从步骤103)得出的H1、H2、H3的矢量组合输出，计算H1和H2及H1和H3的互相关输出；步骤105)利用从步骤104)得出阵元间的互相关输出，完成时间二次积累，得出新的互相关输出；步骤106)利用从步骤105)得出的各频带的互相关输出进行频带融合；步骤107)利用从步骤106)得出的各频带融合的互相关输出，计算时延估计结果，完成目标的方位和距离估计；所述步骤103)的具体实现过程为：设H1、H2、H3的声压通道时域滤波输出分别p₁(n),p₂(n),p₃(n)，采用二维矢量传感器，H1的二个振速分量分别为：v_x1(n),v_y1(n)，H2的二个振速分量分别为：v_x2(n),v_y2(n)，H3的二个振速分量分别为：v_x3(n),v_y3(n)；H1的矢量组合输出为：PV₁(n)＝0.5*p₁(n)+v_x1(n)sin(θ_p)+v_y1(n)cos(θ_p)；H2的矢量组合输出为：PV₂(n)＝0.5*p₂(n)+v_x2(n)sin(θ_p)+v_y2(n)cos(θ_p)；H3的矢量组合输出为：PV₃(n)＝0.5*p₃(n)+v_x3(n)sin(θ_p)+v_y3(n)cos(θ_p)。