探渔声纳及声纳回波信号处理方法

摘要

本发明公开了一种探渔声纳及声纳回波信号处理方法，该探渔声纳是在对传统鱼探仪原理分析基础上，在信号采集与处理过程中将压缩感知理论应用于对回波信号处理，具体方法是通过采用将回波信号向低维测量矩阵投影的方式，获取比奈奎斯特采样定理所需测量数据量更少的测量数据，结合回波信号在分数阶傅里叶变换域的稀疏形式构建重构矩阵之后，最后运用压缩感知信号重构方法优化求解目标回波信号参数。一方面该方法可降低信号的采样率，同时有效缓解硬件对数据存储、数据计算和传输的压力。另一方面对回波信号进行稀疏表示，可以提取到回波信号最本质的特征，可以达到去除噪声的效果，提高装置的精确度。

主权项

一种探渔声纳，其特征在于，包括水上控制机(1)、收发转换开关(11)以及水声换能器(10)；所述水上控制机(1)包括嵌入式工控机(29)、发射模块(3)、信号产生模块(4)、接收模块(5)、信号采集与处理模块(6)、电源模块(9)、显示器(30)；所述发射模块(3)包括功率放大器(17)和阻抗匹配器(18)；所述信号产生模块(4)包括第一DSP处理器(12)、第一存储器(13)、第一Flash闪存(14)、第一PCI接口控制器(15)、D/A转换器(16)；所述接收模块(5)包括模拟信号预处理放大器(19)、滤波器(20)；所述信号采集与处理模块(6)包括第二DSP处理器(21)、第二Flash闪存(22)、第三DSP处理器(23)、第三Flash闪存(24)、总线接口(25)、第二存储器(26)、中央逻辑控制器(27)、第二PCI接口控制器(28)；所述收发转换开关(11)与水声换能器(10)双向相连，所述收发转换开关(11)与模拟信号预处理放大器(19)相连输入信号，所述模拟信号预处理放大器(19)与滤波器(20)相连，所述滤波器(20)与第二DSP处理器(21)相连，所述第二DSP处理器(21)与第二Flash闪存(22)相连，所述第三DSP处理器(23)和第三Flash闪存(24)相连，所述第二DSP处理器(21)与第三DSP处理器(23)相连，所述总线接口(25)分别与第三DSP处理器(23)、第二存储器(26)、中央逻辑控制器(27)相连，所述嵌入式工控机(29)和显示器(30)相连，并通过第一PCI接口控制器(15)与第一DSP处理器(12)相连，通过第二PCI接口控制器(28)与中央逻辑控制器(27)相连；所述第一DSP处理器(12)与第一Flash闪存(14)、第一存储器(13)和D/A转换器(16)相连；所述D/A转换器(16)与功率放大器(17)相连接，所述功率放大器(17)与阻抗匹配器(18)相连，所述阻抗匹配器(18)与收发转换开关(11)连接输出信号，所述电源模块(9)为发射模块(3)、接收模块(5)、信号产生模块(4)、信号采集与处理模块(6)和嵌入式工控机(29)提供电源。