基于抹香鲸滴答声的水下运动目标隐蔽测速方法及装置的制造方法_2

文档序号:9303888阅读:来源:国知局
蔽性。
【附图说明】
[0024] 图1示出本发明中所述的抹香鲸滴答声脉冲示意图。
[0025] 图2示出本发明中所述的水下运动目标隐蔽测速装置框图。
[0026] 图3示出本发明中所述的用于实现水下运动目标测速为的发射信号脉冲串示意 图。
[0027]图2中:1为测速需求分析模块;2为信号产生模块;3为功放模块;4为换能器;5 为水下运动目标;6为水听器;7为信号调理模块;8为数据处理与显示模块。
【具体实施方式】
[0028] 为克服现有技术的不足,本发明提供一种基于抹香鲸滴答声的水下运动目标隐蔽 测速方法及装置,它不仅能克服常规测速信号易于被探测、识别与定位的缺点,还能实现水 下运动目标速度的隐蔽测量。
[0029] 本发明具有如下优点:(1)利用抹香鲸滴答声脉冲(如图1所示)对水下运动目 标测速装置进行伪装,提高其隐蔽性;(2)将抹香鲸滴答声脉冲与块多普勒测速方法进行 巧妙结合,实现水下运动目标的隐蔽有效测量;(3)使用许多个不同的滴答声脉冲而不是 一个或几个滴答声脉冲,来实现水下运动目标速度的测量,以进一步提高滴答声发射信号 脉冲串的伪装能力,提高测速装置的隐蔽性。
[0030] 本发明采取的技术方案是,利用基于抹香鲸滴答声的水下运动目标隐蔽测速方法 及装置,包括:
[0031] 第一步:水下运动目标隐蔽测速装置总体方案。
[0032] 水下运动目标隐蔽测速装置如图2所示,它主要由测速需求分析模块1,信号产生 模块2,功放模块3,换能器4,水听器6,信号调理模块7,数据处理与显示模块8组成;5代 表水下运动目标;
[0033] 进一步地,测速需求分析模块1接受水下目标测速的实际应用需求,并根据应用 需求,选择和构造用于水下目标测速的合适的抹香鲸滴答声脉冲组合;
[0034] 进一步地,信号产生模块2根据测速需求分析模块1的输出参数,从其存储器中选 择抹香鲸滴答声脉冲信号,并按块多普勒测原理对脉冲信号进行组合和脉冲间时间间隔设 置,然后,将信号输出至功放模块3 ;功放模块3对信号进行功率放大后,输出至换能器4 ; 换能器4将滴答声脉冲信号发向水下;
[0035] 进一进地,滴答声脉冲信号经水下目标5反射后,传输至水听器6;水听器6将声 信号转换成电信号或光信号后,输出至信号调理模块7;信号调理模块7实现对信号的滤 波、放大、模数转换等功能;信号调理模块7将产生的数据传送至数据处理与显示模块8;
[0036] 进一步地,数据处理与显示模块8首先对接收到的数据进行测速计算,然后,通过 显示模块对水下目标参数进行显示;
[0037] 第二步:符合测速要求的抹香鲸滴答声脉冲筛选方法。
[0038] 从抹香鲸群滴答声数据库中,以模糊函数为准则,通过计算机遍历的方法,筛选出 距离分辨力高且速度容忍性好的滴答声单脉冲,组成集合C;注意应保证集合C的单脉冲都 具有良好的自相关性,且集合C中任意两个单脉冲之间的互相关结果都小于阈值W;
[0039] 第三步:利用抹香鲸滴答声脉冲且基于块多普勒测速原理的水下目标测速方法。
[0040] 信号产生模块2产生的脉冲信号串具有如图3所示的特点:(1)从集合C中选择n 个滴答声脉冲,注意,n应尽可能的大,这样能进一步提高发射滴答声脉冲串的伪装隐蔽性; (2)每两个相同的相邻脉冲之间组成一个速度测量块;(3)任何相邻单脉冲之间的时间间 隔tui= 1,2,…,n;j= 1,2,…,p可以不相等;(4)同一个块内两个相邻脉冲之间的间 隔记为L,i= 1,2,…,p;
[0041] 进一步地,在数据处理与显示模块8中存储有上述所使用的n个滴答声脉冲作为 拷贝相关参考脉冲;
[0042] 进一步地,数据处理与显示模块中存储有上述所使用的n个滴答声脉冲,并将 这n个滴答声脉冲作为后续进行拷贝相关处理的参考脉冲;拷贝相关处理运算是指将原 信号拷贝一份作为参数信号,然后,使用接收到的信号与参数信号进行互相关运算;数 据处理与显示模块对接收到的数据进行拷贝相关处理,然后,根据拷贝相关处理结果求 取同一个块中相邻脉冲间的时间间隔1.2?…,J?;.当测速装置与运动目标间存在相 对运动时,有成立;进一步地,数据处理与显示模块8可计算得出多普勒频移因子 A= (.(;l= 其中,v和c分别代表水下目标在%时间段内的平均运动速度和声速; 而声速一般变化缓慢且已知,因此,利用A. =K 1 =i式,就能获得水下运动目标的 速度;
[0043] 本发明所述基于抹香鲸叫声的水下运动目标伪装隐蔽测速方法及装置的优点是: (1)采用抹香鲸滴答声脉冲信号作为实现水下运动目标测速的发射信号,使敌人误以为接 收到的信号来自抹香鲸而非主动测速装置,起到伪装主动测速装置的作用,提高主动测速 装置伪装隐蔽的能力,降低其被截获的概率;(2)将抹香鲸滴答声脉冲与块多普勒测速方 法进行巧妙结合,实现水下运动目标的隐蔽有效测量;(3)使用许多个不同的滴答声脉冲 而不是一个或几个滴答声脉冲,来实现水下运动目标速度的测量,以进一步提高滴答声发 射信号脉冲串的伪装能力,提高测速装置的隐蔽性。
[0044] 下面结合附图和具体实施例进一步详细说明本发明。
[0045] 本发明提供一种基于抹香鲸滴答声的水下运动目标隐蔽测速方法及装置。
[0046] 本发明具有如下优点:(1)采用抹香鲸滴答声脉冲信号作为实现水下运动目标测 速的发射信号,使敌人误以为接收到的信号来自抹香鲸而非主动测速装置,起到伪装主动 测速装置的作用,提高主动测速装置伪装隐蔽的能力,降低其被截获的概率;(2)将抹香鲸 滴答声脉冲与块多普勒测速方法进行巧妙结合,实现水下运动目标的隐蔽有效测量;(3) 使用许多个不同的滴答声脉冲而不是一个或几个滴答声脉冲,来实现水下运动目标速度的 测量,以进一步提高滴答声发射信号脉冲串的伪装能力,提高测速装置的隐蔽性。
[0047] 本发明是这样实现的:
[0048] 第一步:水下运动目标隐蔽测速装置总体方案。
[0049] 水下运动目标隐蔽测速装置如图2所示,它主要由沿速需求分析模块1,信号产生 模块2,功放模块3,换能器4,水听器6,信号调理模块7,数据处理与显示模块8组成;5代 表水下运动目标;
[0050] 进一步地,测速需求分析模块1接受水下目标测速的实际应用需求,并根据应用 需求,选择和构造用于水下目标测速的合适的抹香鲸滴答声脉冲组合;
[0051] 进一步地,信号产生模块2根据测速需求分析模块1的输出参数,从其存储器中选 择抹香鲸滴答声脉冲信号,并按块多普勒测原理对脉冲信号进行组合和脉冲间时间间隔设 置,然后,将信号输出至功放模块3 ;
[0052] 进一步地,功放模块3对信号进行功率放大后,输出至换能器4 ;换能器4将滴答 声脉冲信号发向水下;
[0053] 进一进地,滴答声脉冲信号经水下目标5反射后,传输至水听器6 ;
[0054] 进一步地,水听器6将声信号转换成电信号或光信号后,输出至信号调理模块7;
[0055] 进一步地,信号调理模块7实现对信号的滤波、放大、模数转换等功能;信号调理 模块7将产生的数据传送至数据处理与显示模块8 ;
[0056] 进一步地,数据处理与显示模块8首先对接收到的
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