[发明专利]一种迭代补偿的目标辐射噪声数据模拟方法及系统

说明书

本发明涉及声纳信号处理领域，特别涉及一种迭代补偿的目标辐射噪声数据模拟方法及系统，所述方法包括：在处理频带内，根据待模拟的目标辐射噪声谱结构对功率谱归一化处理后的噪声数据进行谱结构修正，得到目标辐射噪声模拟数据；对目标辐射噪声模拟数据先后进行多次发射并分别接收，采用每次接收后的数据对当前发射的目标辐射噪声模拟数据进行补偿，经过多次迭代补偿得到与待模拟的目标辐射噪声谱结构一致的目标辐射噪声数据。本发明的方法很好的解决了换能器输出模拟数据谱结构存在畸变的问题。

技术领域

本发明涉及声纳信号处理领域，特别涉及一种迭代补偿的目标辐射噪声数据模拟方法及系统。

背景技术

在水声信号处理领域中，目标在海水中的辐射噪声信号一直是人们研究的热点，它是被动式声呐设备的信息来源，这一信息可用于对目标进行探测、定向、定位、跟踪和识别等。在对目标进行被动探测和识别等领域的研究中，噪声信号的模拟仿真研究有着重要的现实意义和作战意义，如指挥系统的方案论证、仿真实验、模拟训练以及对声呐系统在实验室阶段的测试等。

尤其在水声对抗技术中，目标声特征逼真模拟技术是声诱饵的关键技术。目标辐射噪声的模拟主要是研究和分析目标的声学特征，并能高逼真地将这些特征模拟出来，用于对各种声学系统的测评以及在水声对抗中达到诱骗鱼雷和声呐的目的。

在水声目标辐射噪声数据模拟过程中，受发射系统不同频点响应不同影响，换能器输出模拟数据谱结构存在畸变情况，如果只采用换能器1/3倍频程测得的响应数据对模拟的目标辐射噪声数据进行补偿，在换能器发射数据频段响应差别较大时，补偿后数据谱结构不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于解决换能器输出模拟数据谱结构存在畸变问题，提出了一种迭代补偿的目标辐射噪声数据模拟方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提出了一种迭代补偿的目标辐射噪声数据模拟方法，所述方法包括：

在处理频带内，根据待模拟的目标辐射噪声谱结构对功率谱归一化处理后的噪声数据进行谱结构修正，得到目标辐射噪声模拟数据；

对目标辐射噪声模拟数据先后进行多次发射并分别接收，采用每次接收后的数据对当前发射的目标辐射噪声模拟数据进行补偿，经过多次迭代补偿得到与待模拟的目标辐射噪声谱结构一致的目标辐射噪声数据。

作为上述方法的一种改进，所述方法具体包括：

步骤1)在处理频带内，依据待模拟的目标辐射噪声谱SL(f)的形状，计算目标辐射噪声模拟数据的谱滤波器H(f),f＝1,…,f_s，H(f)的单位为dB，f表示频域；

H(f)＝[0,…,0,SL(f_l),SL(f_l+1),…,SL(f_h),0,…,0,SL(f_s-f_h+1),SL(f_s-f_h+2),…,SL(f_s-f_l+1),0,…,0]

其中，SL(f)的单位为dB，f_l,f_h分别为SL(f)连续谱起止频率，f_s为系统采样频率；

步骤2)由白噪声发生器生成随机噪声数据noise(t)，对noise(t)进行功率谱归一化处理，得到目标辐射噪声模拟数据基准数据consig(t)为：

其中，std(·)为标准差求取函数；

步骤3)对目标辐射噪声模拟数据基准数据consig(t)进行时频变换，得到对应的频域数据fconsig(f),f＝1,…,f_s；

fconsig(f)＝FFT[consig(t)]