[發(fā)明專利]一種水聲換能器脈沖信號拖尾抑制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210071807.9
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114488102A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張超;商德江;肖妍;陳子揚(yáng);陳弈書
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01S7/523
• 分類號: G01S7/523;G06F17/14
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23210
• 代理人: 范欣

1.一種水聲換能器脈沖信號拖尾抑制方法，其特征在于，所述方法包括:

S1、利用任意函數(shù)信號發(fā)生器發(fā)射脈沖信號x(t)，進(jìn)行電信號轉(zhuǎn)換成聲信號水聽器在水中接收到帶拖尾的接收信號y(t)；

S2、獲取脈沖信號x(t)到接收信號y(t)的頻域傳輸響應(yīng)函數(shù)H(ω)；

S3、將接收信號y(t)的拖尾信號置零，得到無拖尾信號將無拖尾信號進(jìn)行傅里葉變換，得到相應(yīng)信號的頻譜

S4、將頻譜除以傳輸響應(yīng)函數(shù)H(ω)，得到頻譜對頻譜進(jìn)行傅里葉反變換得到時域波形信號

S5、將時域波形信號轉(zhuǎn)換聲信號發(fā)射，水聽器接收到無拖尾脈沖信號輸出，完成脈沖信號拖尾抑制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聲換能器脈沖信號拖尾抑制方法，其特征在于，所述S2包括：

脈沖信號x(t)和接收信號y(t)分別進(jìn)行傅里葉變換，得到發(fā)射脈沖信號的頻譜X(ω)和接收信號的頻譜Y(ω)；

根據(jù)頻譜X(ω)和頻譜Y(ω)，計算任意函數(shù)信號發(fā)生器輸入信號到水聽器接收信號的頻域傳輸響應(yīng)函數(shù)：H(ω)＝Y(jié)(ω)/X(ω)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聲換能器脈沖信號拖尾抑制方法，其特征在于，所述S3中，采用人工方式將接收信號y(t)的拖尾信號置零。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水聲換能器脈沖信號拖尾抑制方法，其特征在于，所述S1中，脈沖信號x(t)，經(jīng)功率放大器放大后加載到發(fā)射換能器，將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號。

5.一種水聲換能器脈沖信號拖尾抑制裝置，其特征在于，包括任意函數(shù)信號發(fā)生器、功率放大器、發(fā)射換能器、多通道數(shù)據(jù)采集器和計算機(jī)；

任意函數(shù)信號發(fā)生器發(fā)射脈沖信號x(t)至功率放大器放大，功率放大器放大后的信號輸入至發(fā)射換能器，發(fā)射換能器的聲信號被水聽器接收，水聽器輸出信號至多通道數(shù)據(jù)采集器，多通道數(shù)據(jù)采集器采集到帶拖尾的接收信號y(t)；

計算機(jī)，用于獲取脈沖信號x(t)到接收信號y(t)的頻域傳輸響應(yīng)函數(shù)H(ω)，將接收信號y(t)的拖尾信號置零，得到無拖尾信號將無拖尾信號進(jìn)行傅里葉變換，得到相應(yīng)信號的頻譜將頻譜除以傳輸響應(yīng)函數(shù)H(ω)，得到頻譜對頻譜進(jìn)行傅里葉反變換得到時域波形信號將時域波形信號轉(zhuǎn)換聲信號發(fā)射，水聽器接收到無拖尾脈沖信號輸出，完成脈沖信號拖尾抑制。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水聲換能器脈沖信號拖尾抑制裝置，其特征在于，頻域傳輸響應(yīng)函數(shù)H(ω)的獲取方法包括：

脈沖信號x(t)和接收信號y(t)分別進(jìn)行傅里葉變換，得到發(fā)射脈沖信號的頻譜X(ω)和接收信號的頻譜Y(ω)；根據(jù)頻譜X(ω)和頻譜Y(ω)，計算任意函數(shù)信號發(fā)生器輸入信號到水聽器接收信號的頻域傳輸響應(yīng)函數(shù)：H(ω)＝Y(jié)(ω)/X(ω)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水聲換能器脈沖信號拖尾抑制裝置，其特征在于，采用人工方式將接收信號y(t)的拖尾信號置零。