[发明专利]水声阵列定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种使用水声阵列定位系统的定位方法，其特征在于，所述水声阵列定位系统包括：

水听器阵列，用于对目标信号进行采集；

与水听器阵列连接的通道选择模块；用于选择水听器阵列当中阵元所采集的模拟信号；

与通道选择模块连接的放大滤波模块；用于处理模拟信号，使模拟信号的通带与系统工作频段一致，即是300K~1.2MHz；

多数据采集与预处理模块，用于将模拟信号转换为数字信号，并且进行数字信号预处理，所述多数据采集与预处理模块与放大滤波模块连接；

定位算法模块，用于计算处理后的数字信号，实现多目标的波达方向解算，且与多数据采集与预处理模块连接；

其中，所述通道选择模块采用FPGA芯片，并且使用硬件描述语言Verilog HDL编写代码，设置快速改变阵型按钮；所述多数据采集与预处理模块采用检测各通道脉冲前沿及后沿方法，以最后检测到的脉冲时刻为开始，以最先检测到脉冲后沿为结束，对这期间各通道接收信号进行阵列信号处理；所述水听器阵列为48阵元；

所述定位方法包括以下步骤：

步骤一，首先通过水听器阵列对目标信号进行采集；

步骤二，通道选择模块选择12路通道中的阵元的模拟信号，并传输给放大滤波模块；

步骤三，放大滤波模块对模拟信号进行放大和滤波，使得模拟信号的通带与系统工作频段一致；

步骤四，再由多数据采集与预处理模块进行信号转换，将模拟信号转换为数字信号，并对数字信号进行预处理；

步骤五，最后由定位算法模块采用DOA估计算法实现多目标的波达方向解算；

其中，所述步骤四包括以下步骤：

步骤A，首先数字信号进行带通滤波，然后进行包络检波和门限检测；

步骤B，其次，再由鉴宽器进行有效信号判别，若判断此次脉冲信号无效，则取消分组时间，重新开始本通道的前沿检测，若经过鉴宽器判定有效，则开始保存每路数据，并执行步骤C；

步骤C，各通道均检测到脉冲前沿后，且经鉴宽器判别有效，则开始运行实时定位算法。

2.根据权利要求1所述的一种使用水声阵列定位系统的定位方法，其特征在于，所述放大滤波模块采用运算放大器。

3.根据权利要求1所述的一种使用水声阵列定位系统的定位方法，其特征在于，所述模拟信号一般为脉冲信号，脉冲信号包括CW信号、LFM信号或者跳频信号。

4.根据权利要求1所述的一种使用水声阵列定位系统的定位方法，其特征在于，所述步骤C中，在运行定位算法的过程汇中若某一通道检测到脉冲后沿，则后续数据不再参与定位；且在各通道均检测到脉冲后沿后将关门一段时间，这段时间不做检测，并在一段时间后重新开始检测前沿。