[發明專利]聲脈沖及異常噪聲偵察方法及其應用

在審

• 申請號: 202211118764.1
• 申請日: 2022-09-15
• 公開（公告）號: CN115524706A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 王秉謙;薛歡歡
• 申請（專利權）人: 浙江咸臨智能科技有限責任公司
• 主分類號: G01S15/06
• 分類號: G01S15/06;G01S15/88;G01H17/00
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 吳琰

本申請提出了一種聲脈沖及異常噪聲偵察方法及其應用，包括以下步驟：計算首部矢量水聽器的聲壓信號p和x方向的矢量信號的互譜，并對互譜的時域數據依次進行平方檢波和短時積分；對短時積分后的數據進行依次滑動L個點，并對取得的L個值進行排序，以排序后的L個值的中間值作為基準，取小于該門限系數和中間值的乘積的值并平均，以平均后的值設定設定門限；根據設定門限進行門限判別；若超過設定門限，則計算水聲時域數據的聲脈沖和異常噪聲的輸出數據，該輸出數據至少包括脈沖寬度、脈沖周期、脈沖方位、脈沖頻率及脈沖形式。本申請能夠準確獲取聲脈沖及異常噪聲的輸出數據，從而顯著提高準確率。

技術領域

本申請涉及海洋監測系統技術領域，特別是一種涉及聲脈沖及異常噪聲偵察方法及其應用。

背景技術

在現有的海洋監測研究領域中，多采用布設聲納基陣的方式來實現對水面和水下遠距離移動目標的探測和識別。也有部署于海上無人裝備的聲納系統，用于監測海洋環境。

目前根據海洋環境噪聲觀測的需要，綜合標矢量聲基陣（標量聲基陣和矢量聲基陣）接收海洋環境噪聲，并將噪聲信號傳遞給信號處理中心，信號處理中心對聲基陣信號進行大范圍和長時的數據記錄存儲，實現海洋環境噪聲觀測功能。同時根據聲脈沖及異常噪聲偵察的需求，聲基陣接收海洋聲信號，并傳遞給信號處理中心，信號處理中心對聲信號進行聲脈沖或異常噪聲檢測，當聲信號量級大于背景噪聲量級設定分貝時，則判定為聲脈沖或異常噪聲，實現聲脈沖及異常噪聲偵察功能。

但是目前無法準確地獲取聲脈沖和異常噪聲的偵察信息，導致無法準確地判斷出聲脈沖及異常噪聲。

因此，亟待一種能夠準確獲取聲脈沖和異常噪聲的聲脈沖及異常噪聲偵察方法及其應用。

發明內容

本申請實施例提供了一種聲脈沖及異常噪聲偵察方法及其應用，針對目前技術存在的準確率低等問題。

本發明核心技術主要是對水聽器陣的首陣元接收的水聲時域數據依次進行平方檢波和短時積分，根據短時積分后的數據計算設定門限，根據設定門限進行門限判別，判定超過門限后計算聲脈沖和異常噪聲的輸出數據。

第一方面，本申請提供了一種聲脈沖及異常噪聲偵察方法，所述方法包括以下步驟：

S00、對首部矢量水聽器的聲壓信號p和x方向的矢量信號互譜結果的時域數據依次進行平方檢波和短時積分；

S10、對短時積分后的數據進行依次滑動L個點，并對取得的L個值進行排序，以排序后的L個值的中間值作為基準，取小于該門限系數和中間值的乘積的值并平均，以平均后的值設定設定門限；

S20、根據設定門限進行門限判別；

S30、若超過設定門限，則計算水聲時域數據的聲脈沖和異常噪聲的輸出數據，該輸出數據至少包括脈沖寬度、脈沖周期、脈沖方位、脈沖頻率及脈沖形式；若未超過門限，則重復執行S00~S20步驟。

進一步地，步驟S30中，脈沖寬度的具體計算步驟為：

S31、將短時積分輸出的數據與設定門限比對；

S32、若短時積分輸出的數據連續設定次數大于設定門限時，則判定為出現主動脈沖信號，取短時積分輸出的數據第一次大于設定門限時的時刻為主動脈沖信號的前沿；若短時積分輸出的數據連續設定次數小于設定門限時，則判定為主動脈沖信號消失，取短時積分輸出的數據第一次小于設定門限時的時刻為主動脈沖信號的后沿；

S33、計算前沿和后沿的時間差作為該主動脈沖信號的脈沖寬度。

進一步地，步驟S33中，若脈沖寬度或前沿小于各自對應的閾值，則忽略該脈沖。

進一步地，步驟S30中，脈沖周期的具體計算步驟為：

S34、取兩次出現主動脈沖信號的時間間隔作為脈沖周期。

進一步地，步驟S30中，脈沖方位的具體計算步驟為：