[發明專利]一種基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法有效
| 申請號： | 202010171693.6 | 申請日： | 2020-03-12 |
| 公開（公告）號： | CN111351561B | 公開（公告）日： | 2020-12-01 |
| 發明（設計）人： | 錢進;毛衛寧 | 申請（專利權）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | G01H3/00 | 分類號： | G01H3/00;G01S11/14 |
| 代理公司： | 南京眾聯專利代理有限公司 32206 | 代理人： | 葉涓涓 |
| 地址： | 211189 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 dsp 通道 多途水聲 信道 實時 仿真 方法 | ||
1.一種基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一，獲取運動目標、海洋環境和多通道接收陣的參數
第一DSP芯片通過主控板獲取運動目標、海洋環境和多通道接收陣的參數，進行離線聲場計算和聲線追蹤，計算結果通過LINK口發送給第二DSP芯片；
步驟二，在線計算接收陣各陣元通道的信道脈沖響應
考慮目標運動，以相干時間對信道進行切片，在第二DSP芯片中，對給定的相干時間片，計算目標的位置坐標，計算目標到各接收陣元的距離，在線計算該相干時間片各陣元通道的信道脈沖響應，獲取各陣元通道各條本征聲線的參數；
步驟三，計算相對延時
在第二DSP芯片中，將各陣元通道各到達本征聲線的傳播延時減去參考陣元的延時，得到相對延時；
步驟四，計算不同采樣時刻各陣元通道的信道脈沖響應
在第二DSP芯片上對相鄰兩個相干時間片的各陣元通道的信道脈沖響應進行插值計算，得到同一相干時間片內不同采樣時刻的各陣元通道的信道脈沖響應，并將結果通過LINK口發送給其它DSP芯片用于計算各通道接收陣元信號；
步驟五，計算各陣元通道接收信號
其它DSP芯片通過LINK口接收各陣元通道的信道脈沖響應，隨后計算目標信號通過各陣元信道濾波器的響應得到各陣元通道的接收信號；
步驟六，重復步驟二至步驟五，直至完成整個目標運動過程的多通道多途時變水聲信道的實時仿真。
2.根據權利要求1所述的基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法，其特征在于，所述步驟一中，運動目標、海洋環境和多通道接收陣的參數包括：目標的初始位置、深度、運動速度、航向、信號頻帶，海洋聲速分布、海深、海面和海底介質特性，接收陣深度、陣元通道數、陣元間距和最大探測距離。
3.根據權利要求1所述的基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法，其特征在于，所述步驟一中，用Bellhop聲場模型進行離線聲場計算和聲線追蹤。
4.根據權利要求1所述的基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法，其特征在于，所述步驟二中，相干時間為：
tc＝c/(vfH)
其中c為聲速，v為目標運動速度，fH為信號最高頻率。
5.根據權利要求1所述的基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法，其特征在于，所述步驟二中，本征聲線的參數至少包括以下參數中的一種或幾種：幅度衰減因子、傳播延時、海面海底碰撞次數。
6.根據權利要求1所述的基于DSP的多通道多途水聲信道實時仿真方法，其特征在于，所述步驟四中陣元通道的信道脈沖響應計算公式為：
其中，bm,l表示第m個陣元的第l條本征聲線的幅度衰減因子，主要由界面反射系數和聲程決定，δ(t)為沖擊函數，τm,l(t)表示第m個陣元的第l條本征聲線的相對到達延時，由于目標運動相對延時τm,l(t)隨時間變化，Lm為到達第m個陣元的本征聲線數；M為陣元通道數。
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