[發明專利]一種水下智能避障聲吶系統與障礙物檢測方法

有效

• 申請號: 201310704207.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104730529B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 劉維;尹力;黃海寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S15/93
• 分類號: G01S15/93;G01S15/04
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊林

1.一種水下智能避障聲吶系統，其特征在于，包括：聲波發射模塊、聲波接收模塊以及數據處理模塊；其中，

所述聲波發射模塊用于在水下發射指定形式的聲波信號；所述聲波接收模塊用于在水下接收指定形式的聲波信號；所述數據處理模塊用于對接收到的聲波信號進行處理，包括：構造回波信號的非線性特征，根據所述非線性特征抑制氣泡回波噪聲，以及檢測回波信號中的局部波峰，通過對局部波峰寬度的計算實現障礙物檢測；其中，

當發射脈沖數N為2時，發射信號采用如下表達式：

s(t)＝p(t)-p(t-Δ)；

其中，Δ表示同一周期兩個脈沖之間的間隔；p(t)為任意信號形式；

所接收的聲信號e(t)分解為：

e(t)＝e1(t)+e2(t)；

其中e1(t)和e2(t)分別表示p(t)和-p(t-Δ)兩組信號對應的回波；

所述數據處理模塊構造回波信號的非線性特征包括：根據e1(t)和e2(t)構造聲吶回波信號的非線性特征度量，即非線性特征β為：

β ( t ) = L [ e 1 ( t ) - e 2 ( t ) ] L [ e 1 ( t ) + e 2 ( t ) ] ]]>

其中，L為信號能量算子，取包括絕對值和、平方和在內的形式；

為了有效抑制氣泡回波噪聲，將之前所得到的回波信號的非線性特征作為度量算子對回波信號進行抑制，抑制后的回波信號為：

q1(t)＝e1(t)×β(t)

q2(t)＝e2(t)×β(t)。