[發(fā)明專利]一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法、裝置及聲吶

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811045246.5
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109143210B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祁兵兵;張煥勝;竇碩鵬;田晟昊;劉金磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中電慧聲科技有限公司
• 主分類號: G01S7/539
• 分類號: G01S7/539
• 代理公司: 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

1.一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，包括：

步驟一：獲取信號起始點位置的先驗知識；其中，所述先驗知識包括上次信號起始點粗略位置對應(yīng)的段位置；

步驟二：基于粗略位置搜索算法，對回波數(shù)據(jù)進行分段處理，搜索信號起始點的段位置；

步驟三：基于先驗矯正及跳點剔除算法對搜索到的信號起始點的段位置的相鄰段進一步搜索，確定信號起始點的段位置的準確位置，并結(jié)合先驗知識驗證其有效性；

步驟四：依據(jù)驗證通過的信號起始點的段位置，通過精細位置搜索算法得到信號起始點的精確位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，所述步驟二包括：

獲取上次信號起始點位置對應(yīng)的段位置，按照預設(shè)參數(shù)對數(shù)據(jù)進行分段，計算相應(yīng)的段能量，分別采用比值法、差值法、最大值法得到信號起始點所對應(yīng)的段位置，先將通過最大值法得到的段位置與通過比值法得到的段位置進行比較，若差值小于2，則將通過最大值法得到的段位置和通過比值法得到的段位置中的最小值作為信號起始點的段位置；若差值不小于2，再將通過差值法得到的段位置與通過比值法得到的段位置進行比較，若差值小于2，則將通過差值法得到的段位置和通過比值法得到的段位置中的最小值作為信號起始點的段位置；其中，所述預設(shè)參數(shù)包括粗略與精細搜索時段能量所對應(yīng)的樣本點數(shù)、信號搜索起始與截止采樣點數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，所述步驟二還包括：

當所述粗略位置搜索算法未搜索到信號起始點的段位置時，基于粗略位置二次搜索算法，根據(jù)滿足段能量均值的段位置進一步搜索信號起始點的段位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，所述步驟三包括：

對搜索到的信號起始點的段位置相鄰的一段區(qū)間內(nèi)的段能量序列進行處理，按照段能量增大的相對量與絕對量之間的關(guān)系得到信號跳變點對應(yīng)的段位置，計算能量跳變點前后兩個段能量的差值、上次信號起始點所對應(yīng)段位置相鄰段能量的差值，并選取差值較大的段位置作為信號跳變點段位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，所述步驟四包括：

根據(jù)信號跳變點段位置，取前后兩段段能量對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，按照精細搜索樣本數(shù)進行分段，計算相應(yīng)的段能量，通過最大值法得到段能量序列最大值所對應(yīng)的位置即信號起始點精確位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，所述粗略位置二次搜索算法包括：

依據(jù)上次信號起始點粗略位置對應(yīng)的段位置，得到段能量序列，通過比值法、最大值法、差值法的相互關(guān)系，搜索得到段能量序列中的遞增序列，遞增序列對應(yīng)的起始段位置即信號起始點對應(yīng)的段位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤方法，其特征在于，所述粗略位置二次搜索算法進一步搜索信號起始點的段位置過程中，若不滿足搜索條件，則將上次信號起始點粗略位置對應(yīng)的段位置作為本次信號起始點段位置。

8.一種聲吶信號起始點實時跟蹤裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取信號起始點位置的先驗知識；其中，所述先驗知識包括上次信號起始點粗略位置對應(yīng)的段位置；

粗略位置搜索模塊，用于基于粗略位置搜索算法，對回波數(shù)據(jù)進行分段處理，搜索信號起始點的段位置；

先驗矯正及跳點剔除模塊，用于基于先驗矯正及跳點剔除算法對搜索到的信號起始點的段位置的相鄰段進一步搜索，確定信號起始點的段位置的準確位置，并結(jié)合先驗知識驗證其有效性；

精細位置搜索模塊，用于依據(jù)驗證通過的信號起始點的段位置，通過精細位置搜索算法得到信號起始點的精確位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種聲吶信號起始點實時跟蹤裝置，其特征在于，當所述粗略位置搜索算法未搜索到信號起始點的段位置時，基于粗略位置二次搜索算法，根據(jù)滿足段能量均值的段位置進一步搜索信號起始點的段位置。

10.一種聲吶，其特征在于，包括如權(quán)利要求8或9所述的裝置。