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一种声纳目标回波亮点参数的测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于：步骤1：在声纳探测目标上放置N个应答器，N为亮点的个数；步骤2：测量端向目标发射测量信号x(t)，测量端位于目标的远场位置；步骤3：测量端分别接收到目标和应答器的回波信号；步骤4：重复步骤2、3，对接收到的目标回波信号和应答器的回波信号做希尔伯特变换，得到复数域信号，即第一次的目标回波信号yt(t)，第一次的应答器回波信号yai(t)，第二次的目标回波信号yt′(t)，第二次的应答器回波信号y′ai(t)；步骤5：利用VTRM方法，求得亮点的时延因子τ；步骤6：利用复数域解矩阵的方法，解算出亮点的幅度反射因子A和相位跳变量
【专利说明】一种声纳目标回波亮点参数的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种声纳目标回波亮点参数的测量方法。
【背景技术】
[0002]在使用声纳探测无源体或安静型目标时，主动声纳的目标回波是唯一途径。目标回波是目标对入射声波调制所产生的回波，携带有大量目标信息。在针对目标回波结构的研究过程中，声纳目标的亮点模型被提出，模型中亮点使用三参数(时延因子τ，幅度反射因子A和相位条变量P)定义。亮点理论主要用于解释目标的回波结构，声诱饵的设计，目标识别和目标姿态的估计，也可以预测出目标强度值，同时对水下目标主动隐身技术的发展有一定的指导意义。目标亮点各个参数的获取有助于直观地认识目标整体特性。
[0003]现有技术中，亮点模型中三参数只能通过建模获取，与实艇测量相比仍有一定差距。由于水声信道的复杂性，不便于对实艇模型中的亮点参数进行准确测量，对三参数模型中的τ和A的测量研究主要处于统计阶段，对参数#的测量还未起步。因此，对声纳目标亮点参数的测量是亟待解决的技术问题。

【发明内容】

[0004]本发明目的在于提供一种声纳目标回波亮点参数的测量方法，能够对声纳目标回波亮点参数实现有效测量。
[0005]实现本发明目的技术方案:
[0006]一种声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于:
[0007]步骤1:在声纳探测目标上放置N个应答器，N为亮点的个数；
[0008]步骤2:测量端向目标发射测量信号X (t)，测量端位于目标的远场位置；
[0009]步骤3:测量端分别接收到目标和应答器的回波信号；
[0010]步骤4:重复步骤2、3，对接收到的目标回波信号和应答器的回波信号做希尔伯特变换，得到复数域信号，即第一次的目标回波信号yt (t)，第一次的应答器回波信号yai(t)，第二次的目标回波信号y/ (t)，第二次的应答器回波信号y' ai(t)；
[0011]步骤5:利用VTRM方法，求得亮点的时延因子τ ；
[0012]步骤6:利用复数域解矩阵的方法，解算出亮点的幅度反射因子A和相位跳变量P
O
[0013]步骤2中，测量信号采用宽带测量信号。
[0014]步骤3中，各个应答器采用时分法间隔应答。
[0015]步骤5中，通过如下公式求得亮点的时延因子τ，
[0016]Ti = arg max|v, (/) *.V:".(-/ )|)
[0017]式中为求出现信号的峰值时t的取值，Ti为第i个亮点的时延因子。
[0018]步骤6中，通过如下方法解算出亮点的幅度反射因子A和相位跳变量P，[0019]步骤6.1:形成一个NX I的矩阵PJ，t取相对时刻，为峰值出现的时刻，公式如下，
[0020]
【权利要求】
1.一种声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于: 步骤1:在声纳探测目标上放置N个应答器，N为亮点的个数； 步骤2:测量端向目标发射测量信号X (t)，测量端位于目标的远场位置； 步骤3:测量端分别接收到目标和应答器的回波信号； 步骤4:重复步骤2、3，对接收到的目标回波信号和应答器的回波信号做希尔伯特变换，得到复数域信号，即第一次的目标回波信号It (t)，第一次的应答器回波信号yai (t)，第二次的目标回波信号yt' (t)，第二次的应答器回波信号y' ai(t)； 步骤5:利用VTRM方法，求得亮点的时延因子τ ； 步骤6:利用复数域解矩阵的方法，解算出亮点的幅度反射因子A和相位跳变量炉。
2.根据权利要求1所述的声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于:步骤2中，测量信号采用宽带测量信号。
3.根据权利 要求2所述的声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于:步骤3中，各个应答器采用时分法间隔应答。
4.根据权利要求3所述的声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于:步骤5中，通过如下公式求得亮点的时延因子τ，
=argmax|v,(/)*.v;?.(-/)|)
t N 1 式中maxG为求出现信号的峰值时t的取值，τ i为第i个亮点的时延因子。t丄
5.根据权利要求4所述的声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于:步骤6中，通过如下方法解算出亮点的幅度反射因子A和相位跳变量供， 步骤6.1:形成一个NX I的矩阵Pa'，t取相对时刻，为峰值出现的时刻，公式如下，
P' ai=yt(t)*yai(-t) 11=0 步骤6.2:形成NXN的矩阵X，t为相对时刻，相对于时间τ i，公式如下， A 步骤6.3:计算亮点的反射系数，结果bt为NX I的复数矩阵，公式如下，
K=X-1XPa, 步骤6.4:对bt取绝对值得到各个亮点的幅度反射因子A，取相位得到各个亮点的相位跳变量P。
6.根据权利要求1一5任何一项所述的声纳目标回波亮点参数的测量方法，其特征在于:步骤I中，应答器放置在目标的亮点位置附近。
【文档编号】G01S7/539GK103926581SQ201410134513
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】赵安邦, 何呈, 惠娟, 周彬, 宋雪晶, 牛芳, 赵智姗, 程越, 曾财高, 马林 申请人:哈尔滨工程大学