一種拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消方法及系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消方法及系統(tǒng)，所述方法包含：步驟101）對(duì)拖線陣陣元接收的信號(hào)進(jìn)行波束成形處理得到θi方位上對(duì)應(yīng)的波束B(niǎo)i的波束域信號(hào)；步驟102）依據(jù)波束域信號(hào)采用重構(gòu)策略得到θi方位上的干擾在各陣元中產(chǎn)生干擾的時(shí)域信號(hào)；步驟103）將各個(gè)陣元實(shí)際接收的信號(hào)分別與所述θi方位上的干擾在各陣元中產(chǎn)生干擾的時(shí)域信號(hào)作差，得到抵消了θi方位干擾的各陣元的信號(hào)；步驟104）對(duì)另一方位θj上的干擾重復(fù)上述步驟，直至抵消來(lái)自各方位的干擾信號(hào)對(duì)拖線陣的各陣元實(shí)際接收信號(hào)的影響。所述重構(gòu)策略為：以拖線陣中第零個(gè)陣元為基準(zhǔn)，將干擾所在波束的波束域信號(hào)按照各陣元的延時(shí)量進(jìn)行預(yù)延時(shí)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陣列信號(hào)處理中的干擾抑制技術(shù)，特別涉及一種拖線陣聲納固定方位 大干擾源的抵消方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 拖線陣聲納由于遠(yuǎn)離拖曳平臺(tái)，受到的本艦噪聲干擾相對(duì)小，因而常被用于檢測(cè) 潛艇等水中微弱目標(biāo)。然而，在實(shí)際工作環(huán)境中，常常存在大噸位水面艦船等強(qiáng)目標(biāo)，這些 目標(biāo)輻射噪聲級(jí)高，存在于同一海域時(shí)會(huì)大大降低拖線陣聲納設(shè)備對(duì)于微弱目標(biāo)的接收信 噪比，最終給目標(biāo)檢測(cè)造成很大困難。
[0003] 目前，針對(duì)這種拖線陣聲納本艦噪聲的抵消方法已經(jīng)有了較為系統(tǒng)的研究，裝備 中多采用自適應(yīng)噪聲抵消等方法，其核心是使用干擾波束輸出作為其參考輸入來(lái)抵消每個(gè) 陣元上的干擾。但在聲納系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)，本艦噪聲遠(yuǎn)不是唯一的高聲源 級(jí)干擾源，大型水面艦船的輻射噪聲同樣對(duì)微弱目標(biāo)的檢測(cè)產(chǎn)生很大影響。然而，水面艦船 目標(biāo)的方位是隨機(jī)的，且作為一個(gè)目標(biāo)，是否需要被抵消，需要聲納使用者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情 況決定。因此，大多數(shù)用于抵消本艦噪聲的自適應(yīng)算法并不能完全適用于抵消固定大目標(biāo) 的干擾，難以滿足實(shí)際的應(yīng)用需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是將聲納探測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)的固定方位大目標(biāo)的輻射噪聲進(jìn)行抵消， 以提高系統(tǒng)對(duì)需要探測(cè)的微弱目標(biāo)的接收信噪比，即本發(fā)明提供了一種拖線陣聲納固定方 位大干擾源的抵消方法及系統(tǒng)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消方法， 所述方法包含：
[0006] 步驟101)對(duì)拖線陣陣元接收的信號(hào)進(jìn)行波束成形處理得到Θ i方位上對(duì)應(yīng)的波 束&的波束域信號(hào)；
[0007] 其中，Bi用于標(biāo)記波束編號(hào)，且Θ i為已知的存在大干擾源的方位角；
[0008] 步驟102)依據(jù)波束域信號(hào)采用重構(gòu)策略得到Θ i方位上的干擾在各陣元中產(chǎn)生 干擾的時(shí)域信號(hào)；
[0009] 步驟103)將各個(gè)陣元實(shí)際接收的信號(hào)分別與所述Θ i方位上的干擾在各陣元中 產(chǎn)生干擾的時(shí)域信號(hào)作差，得到抵消了 Θ i方位干擾的各陣元的信號(hào)；
[0010] 步驟104)對(duì)另一方位Θ」上的干擾重復(fù)上述步驟，直至抵消來(lái)自各方位的干擾信 號(hào)對(duì)拖線陣的各陣元實(shí)際接收信號(hào)的影響。
[0011] 當(dāng)拖線陣的各陣元為等間距的直線陣時(shí)，步驟101)所述的波束成形處理為：將拖 線陣中的第零個(gè)陣元為基準(zhǔn)，對(duì)N個(gè)陣元接收的陣元域信號(hào)采用如下公式實(shí)施延時(shí)求和處 理：

【權(quán)利要求】
1. 一種拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消方法，所述方法包含： 步驟101)對(duì)拖線陣陣元接收的信號(hào)進(jìn)行波束成形處理得到Θ i方位上對(duì)應(yīng)的波束B(niǎo)i 的波束域信號(hào)； 其中，Bi用于標(biāo)記波束編號(hào)，且為已知的存在大干擾源的方位角； 步驟102)依據(jù)波束域信號(hào)采用重構(gòu)策略得到Θ i方位上的干擾在各陣元中產(chǎn)生干擾 的時(shí)域信號(hào)； 步驟103)將各個(gè)陣元實(shí)際接收的信號(hào)分別與所述Θ i方位上的干擾在各陣元中產(chǎn)生 干擾的時(shí)域信號(hào)作差，得到抵消了 Θ i方位干擾的各陣元的信號(hào)； 步驟104)對(duì)另一方位Θ」上的干擾重復(fù)上述步驟，直至抵消來(lái)自各方位的干擾信號(hào)對(duì) 拖線陣的各陣元實(shí)際接收信號(hào)的影響。
5. -種拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 大干擾源方位獲取模塊，用于從接收信號(hào)中提取存在大干擾源的方位信息； 方位干擾波束域信號(hào)獲取模塊，用于將各個(gè)陣元的接收信號(hào)進(jìn)行波束成形處理，獲取 某個(gè)方位的大干擾源對(duì)應(yīng)波束的波束域信號(hào)； 陣元域干擾信號(hào)獲取模塊，用于基于波束域信號(hào)采用重構(gòu)策略獲得某方位的干擾源對(duì) 各個(gè)陣元信號(hào)的干擾信號(hào)； 干擾消除模塊，用于將重構(gòu)得到的陣元信號(hào)從各陣元實(shí)際采集到的信號(hào)中減去，獲得 消除某一干擾的陣元域信號(hào)； 判斷模塊，用于判斷是否將大干擾源方位獲取模塊獲取的所有方位角均進(jìn)行了干擾消 除，如果沒(méi)有，則將干擾消除模塊輸出的信號(hào)重新輸入方位干擾波束域信號(hào)獲取模塊和干 擾消除模塊進(jìn)行針對(duì)某個(gè)方位的干擾消除，直至所有干擾均被消除。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消系統(tǒng)，其特征在于，所 述方位干擾波束域信號(hào)獲取模塊進(jìn)一步包含： 陣元域信號(hào)獲取子模塊，用于提取各陣元接收的信號(hào)或者獲取經(jīng)干擾消除后的各陣元 接收的信號(hào)； 第一處理子模塊，用于將各陣元域信號(hào)獲取子模塊獲取的陣元域信號(hào)基于某個(gè)存在大 干擾源的方位角度進(jìn)行時(shí)延處理，其中所述時(shí)延為來(lái)自某個(gè)大干擾源方向的信號(hào)在各個(gè)陣 元上對(duì)應(yīng)的延時(shí)； 第二處理子模塊，用于將各個(gè)陣元輸出的第一處理子模塊處理后的信號(hào)求和，得到某 個(gè)方位的大干擾源對(duì)應(yīng)波束的波束域信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的拖線陣聲納固定方位大干擾源的抵消系統(tǒng)，其特征在于，所 述干擾信號(hào)獲取模塊采用預(yù)延時(shí)策略重構(gòu)來(lái)自某個(gè)方位的干擾源信號(hào)對(duì)各個(gè)陣元的干擾 信號(hào)，其中，所述的預(yù)延時(shí)為來(lái)自某個(gè)大干擾源方向的信號(hào)在各個(gè)陣元上對(duì)應(yīng)的延時(shí)。
【文檔編號(hào)】G01S7/537GK104122544SQ201310150050
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】田甜, 孫長(zhǎng)瑜, 陳新華, 余華兵, 方華, 李媛, 鐘茜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所