[發(fā)明專利]一種多普勒頻偏修正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210451109.8
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103809170A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 趙閃;陳新華;孫長瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S7/539
• 分類號: G01S7/539
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種多普勒頻偏修正方法，用于包括多個陣元的拖曳線列陣，該方法包括：

步驟1)、對目標輻射噪聲進行特性分析；

步驟2)、根據(jù)目標輻射噪聲特性分析的結(jié)果，構(gòu)造所述拖曳線列陣運動時對被測目標的信號進行聲場空間采樣的接收模型，然后為所述拖曳線列陣構(gòu)建直角坐標系；

其中，在構(gòu)建直角坐標系時，將所述拖曳線列陣中第一個陣元的初始位置作為直角坐標系的原點，將輻射目標作為點聲源；

步驟3)、預設頻點補償總數(shù)；

步驟4)、某一時刻，所述拖曳線列陣聲吶進行采樣操作，然后對采樣時各個陣元所接收到的信號做FFT變換以及頻域波束形成，接著在當前頻點上對各個陣元的頻域波束形成的輸出結(jié)果進行累加；

步驟5)、所述拖曳線列陣聲吶在運動一定時間后，所述拖曳線列陣聲吶進行采樣操作，然后對采樣時各個陣元所接收到的信號做FFT變換以及頻域波束形成，接著在當前頻點上對各個陣元的頻域波束形成的輸出結(jié)果進行累加；

步驟6)、根據(jù)步驟5)所得到的結(jié)果計算空間移動補償與時間延遲補償，將空間移動補償與時間延遲補償相加，得到所述拖曳線列陣聲吶移動前后總的相位修正補償，然后根據(jù)前一次補償?shù)慕Y(jié)果與所述總的相位修正補償?shù)玫綌U展虛擬陣列的輸出結(jié)果；

步驟7)、將步驟6)得到的補償后的擴展虛擬陣列的輸出結(jié)果進行相干累加，獲得時間方位歷程圖，利用該時間方位歷程圖對被測目標信號進行檢測，然后判斷當前的頻點補償次數(shù)是否已經(jīng)達到了步驟3)中預設的頻點補償總數(shù)，如果未達到，改變當前頻點值的大小，然后重新執(zhí)行步驟4)-步驟6)，直至當前的頻點補償次數(shù)達到預設的頻點補償總數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒頻偏修正方法，其特征在于，在所述的步驟4)與步驟5)中，所述FFT變換時所需的點數(shù)由補償精度確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒頻偏修正方法，其特征在于，在所述的步驟7)中，對被測目標信號進行檢測包括：

將不同頻帶內(nèi)目標波束對應的檢測方位進行記錄，將各頻帶內(nèi)存儲的方位進行二次擬合，根據(jù)計算結(jié)果計算方位估計方差，將計算的方位估計方差與設定的檢測方差門限進行比較，若小于門限，則檢測到的水聲目標信號結(jié)果屬實，接收到的水下目標信號中確實含有水聲目標信號，否則檢測結(jié)果為虛警，接收到的信號中不含目標信號，繼而完成對目標信號的檢測。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒頻偏修正方法，其特征在于，在所述的步驟6)中，所述空間移動補償根據(jù)移動的距離得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多普勒頻偏修正方法，其特征在于，在所述的步驟6)中，所述的時間延遲補償根據(jù)移動相應距離的時間得到。

6.一種多普勒頻偏修正系統(tǒng)，其特征在于，用于包括多個陣元的拖曳線列陣，該系統(tǒng)包括噪聲特性分析模塊、預處理模塊、頻點補償總數(shù)預設模塊、信號處理模塊、延遲補償模塊、檢測模塊；其中，

所述的噪聲特性分析模塊用于對目標輻射噪聲進行特性分析；

所述的預處理模塊根據(jù)目標輻射噪聲特性分析的結(jié)果，構(gòu)造所述拖曳線列陣運動時對被測目標的信號進行聲場空間采樣的接收模型，然后為所述拖曳線列陣構(gòu)建直角坐標系；其中，在構(gòu)建直角坐標系時，將所述拖曳線列陣中第一個陣元的初始位置作為直角坐標系的原點，將輻射目標作為點聲源；

所述的頻點補償總數(shù)預設模塊用于預設頻點補償總數(shù)；

所述的信號處理模塊在某一初始時刻以及拖曳線列陣運動一定時間后的另一時刻分別做如下操作：對拖曳線列陣聲吶采樣時各個陣元所接收到的信號做FFT變換以及頻域波束形成，接著在當前頻點上對各個陣元的頻域波束形成的輸出結(jié)果進行累加；

所述的延遲補償模塊根據(jù)所述的信號處理模塊所得到的結(jié)果計算空間移動補償與時間延遲補償，將空間移動補償與時間延遲補償相加，得到所述拖曳線列陣聲吶移動前后總的相位修正補償，然后根據(jù)前一次補償?shù)慕Y(jié)果與所述總的相位修正補償?shù)玫綌U展虛擬陣列的輸出結(jié)果；

所述的檢測模塊將所述的延遲補償模塊得到的補償后的擴展虛擬陣列的輸出結(jié)果進行相干累加，獲得時間方位歷程圖，利用該時間方位歷程圖對被測目標信號進行檢測，然后判斷當前的頻點補償次數(shù)是否已經(jīng)達到了所述的頻點補償總數(shù)預設模塊所預設的頻點補償總數(shù)，如果未達到，改變當前頻點值的大小，然后重新啟動信號處理模塊，直至當前的頻點補償次數(shù)達到預設的頻點補償總數(shù)。