技术特征：
1.一种基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，该方法包括：利用水平线列阵获取声源时域声压信号，对时域声压信号进行傅里叶变换得到频域声压信号；对频域声压信号进行处理获得声强干涉条纹，并提取条纹斜率；选取参考阵元并提取参考阵元的声压信号的相位，将提取的相位依次与水平线列阵的各阵元接收的频域声压信号进行互相关；对互相关后得到的频域数据，根据提取的干涉条纹斜率信息，在频域沿着条纹进行波束形成得到阵列数据；对阵列数据进行波束形成得到波束输出，根据波束输出得到声源与参考阵元的信道脉冲响应的估计结果。2.根据权利要求1所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述利用水平线列阵获取声源时域声压信号，包括：利用水平线列阵的各阵元接收声源目标辐射的噪声信号或宽带脉冲信号，并进行采样记录得到水平阵接收的时域声压信号。3.根据权利要求1所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述对频域声压信号进行处理获得声强干涉条纹，并提取条纹斜率，包括：对频域声压信号进行处理得到声强数据；对声强数据进行处理获得在阵元位置-频率域上的强度分布谱图，并利用图像处理方法提取强度分布谱图中干涉条纹的斜率。4.根据权利要求3所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述得到的声强数据i，表达式为：i＝[i
n
]
n
×1i
n
＝|p
n
|2其中，[
·
]
n
×1表示阵列为n
×
1，n为阵元总数，n为阵元编号，n＝1,2,
…
,n，i
n
表示第n个阵元的声强数据，p
n
表示第n个阵元的频域信号。5.根据权利要求3所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述图像处理方法为霍夫变换或拉东变换。6.根据权利要求1所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述选取参考阵元并提取参考阵元的声压信号的相位，将提取的相位依次与其它各阵元接收的声压信号进行互相关，包括：选择第x个阵元作为参考阵元，x＝1,2,
…
,n，n为阵元总数；提取第x个阵元接收的频域信号的相位φ
x
＝phase(p
x
)；将第x个阵元频域信号的相位φ
x
与n个阵元接收的频域信号做互相关，得到互相关后的频域数据r，表达式为：r＝[r
n
]
n
×1其中，n为阵元编号，n＝1,2,
…
,n，[
·
]
n
×1表示阵列为n
×
1，x为选取的参考阵元的编号，r
n
表示将第x个阵元频域信号的相位φ
x
与第n个阵元接收的频域信号p
n
做互相关后的频域数据，*表示共轭操作。
7.根据权利要求1所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述对阵列数据进行波束形成得到波束输出表达式为：其中，为阵列数据，为阵列数据，为第n个阵元的阵列数据，[
·
]
n
×1表示阵列为n
×
1，n为阵元总数，为波束扫描的方位角，w为构造的波束形成的权系数，h表示共轭转置。8.根据权利要求7所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述构造的波束形成的权系数w，表达式为：w＝[w
n
]
n
×1其中，w
n
为构造的对应第n个阵元的波束形成的权系数，j为虚数单位，e为自然常数，ω(n)为干涉条纹所对应信号的角频率，d(n)为第n个阵元与参考阵元的间距，c
ref
为选取的参考声速。9.根据权利要求1所述的基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，其特征在于，所述声源与参考阵元的信道脉冲响应的估计结果，通过波束输出的强度最大值来获得，包括：目标声源与参考阵元之间的信道脉冲响应频域信号g和目标声源与参考阵元之间的信道脉冲响应时域信号g；g的表达式为：g＝b(θ
s
)其中，b(θ
s
)满足θ
s
为波束输出的强度最大值对应的波束扫描的方位角，为对阵列数据进行波束形成得到的波束输出，为波束扫描的方位角；g通过对g进行fourier反变换得到。
技术总结
本发明涉及一种基于水平线列阵的信道脉冲响应被动估计方法，该方法首先对水平阵列接收到的声压信号进行Fourier变换，得到频域声压信号，对频域声压信号进行处理获得阵元位置-频率域的声强干涉条纹，并提取条纹斜率。然后，提取参考阵元的声压信号的相位，将提取结果依次与其它各阵元接收的声压信号进行互相关。最后，对互相关后的阵列数据，在频域沿着条纹进行波束形成，波束输出即为声源与参考阵元的信道脉冲响应的估计结果。本发明方法可被用于宽带脉冲信号和目标辐射噪声信号，而且通过沿条纹的相干处理，本发明方法可在较短时间内获得信道脉冲响应的有效估计结果，并相比盲解卷积方法能够在低信噪比下获得更高的信道脉冲响应估计精度。冲响应估计精度。冲响应估计精度。
技术研发人员：刘昌鹏 周士弘 戚聿波 张雪冬 张地 杨习山
受保护的技术使用者：中国科学院声学研究所
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/25