一种适用于浅海低频条件的水声信号盲解卷方法

摘要

本发明涉及一种适用于浅海低频条件的水声信号盲解卷方法，技术特征在于：利用波数估计方法从水平阵接收信号中估计出波导中传播的简正波模态的水平波数；然后，根据估计的简正波模态水平波数信息构造一组权向量，并利用该权向量对水平阵接收信号进行模态分解处理，从中恢复出源信号波形。本发明给出的这种约束最优权向量也可以用于进一步改善Sabra等人提出的水平阵人工时反盲解卷方法的解卷性能。

主权项

1.一种适用于浅海低频条件的水声信号盲解卷方法，其特征在于步骤如下：步骤1：利用水平线列阵接收水下远程目标辐射的低频信号，并对每个阵元接收的信号进行快速傅立叶变换FFT，将各阵元接收的时域信号转换到频域上，得到接收信号的频域向量形式：P(r,z_r,z_s,ω_i)，其中：i＝1,…，N_FFT，N_FFT为FFT变换点数，z_r为水平阵位于水下深度，z_s为目标深度，ω_i为第i点傅立叶变换的角频率，r＝[r₁,r₂，…，r_N]为声源与每个阵元间的水平距离，N为水平阵阵元个数；步骤2：采用高分辨的MUSIC参数估计方法从水平线列阵接收的每个频率对应的目标辐射信号中估计出简正波水平波数M为高分辨的MUSIC参数估计方法中涉及的波导有效传播的模态阶数，m＝1,2，…，M；步骤3：根据估计出的简正波水平波数以一组最优权值对水平阵接收信号进行模态分解处理，其中：为解相关处理后的满秩的协方差矩阵，R_l(ω_i)为第l个子阵的协方差矩阵，L为子阵的个数；${\hat{e}}_m={[1,e^{-i{\hat{k}}_m\left({\omega }_i\right)d},···,e^{-i(N-1){\hat{k}}_m\left({\omega }_i\right)d}]}^T,$d为水平线阵阵元间距；步骤4：分别对每个频点ω_i，其中i＝1，…，N_FFT，上的水平阵接收信号P(r,z_r,z_s,ω_i)重复步骤2和步骤3，得到模态分解后的将所有频点的进行逆傅立叶变换IFFT，得到源信号波形y(t)＝IFFT(Y(ω))，实现水平阵接收信号的盲解卷处理。