[发明专利]一种水下智能避障声呐系统与障碍物检测方法

摘要

本发明涉及一种水下智能避障声呐系统，包括：声波发射模块、声波接收模块以及数据处理模块；其中，声波发射模块用于在水下发射指定形式的声波信号；声波接收模块用于在水下接收指定形式的声波信号；数据处理模块用于对接收到的声波信号进行处理，包括：构造回波信号的非线性特征，根据非线性特征抑制气泡回波噪声，以及检测回波信号中的局部波峰，通过对局部波峰宽度的计算实现障碍物检测。本发明所提供的水下智能避障声呐系统可以有效的避免气泡带形成的避障声呐的虚警问题。

主权项

1.一种水下智能避障声呐系统，其特征在于，包括：声波发射模块、声波接收模块以及数据处理模块；其中，所述声波发射模块用于在水下发射指定形式的声波信号；所述声波接收模块用于在水下接收指定形式的声波信号；所述数据处理模块用于对接收到的声波信号进行处理，包括：构造回波信号的非线性特征，根据所述非线性特征抑制气泡回波噪声，以及检测回波信号中的局部波峰，通过对局部波峰宽度的计算实现障碍物检测；其中，当发射脉冲数N为2时，发射信号采用如下表达式：s(t)＝p(t)-p(t-Δ)；其中，Δ表示同一周期两个脉冲之间的间隔；p(t)为任意信号形式；所接收的声信号e(t)分解为：e(t)＝e1(t)+e2(t)；其中e1(t)和e2(t)分别表示p(t)和-p(t-Δ)两组信号对应的回波；所述数据处理模块构造回波信号的非线性特征包括：根据e1(t)和e2(t)构造声呐回波信号的非线性特征度量，即非线性特征β为： β ( t ) = L [ e 1 ( t ) - e 2 ( t ) ] L [ e 1 ( t ) + e 2 ( t ) ] ]]>其中，L为信号能量算子，取包括绝对值和、平方和在内的形式；为了有效抑制气泡回波噪声，将之前所得到的回波信号的非线性特征作为度量算子对回波信号进行抑制，抑制后的回波信号为：q1(t)＝e1(t)×β(t)q2(t)＝e2(t)×β(t)。