[发明专利]一种低频双矢量水听器阵列的测距方法及系统

权利要求书

1.一种低频双矢量水听器阵列的测距方法，该方法基于被动测距，所述方法包含：

步骤101）利用两个矢量水听器水平线阵列接收目标发射的来自θ方向的信号，然后对接收的信号进行波束形成；

步骤102）基于形成的波束信号得到各波束的LOFAR图，然后基于LOFAR图提取波导不变量；

步骤103）根据提取的波导不变量，利用分布式的两个矢量水听器水平线阵对探测目标声强的干涉图进行目标距离估计。

2.根据权利要求1所述的低频双矢量水听器阵列的测距方法，其特征在于，矢量水听器水平线阵采用声能流信号进行波束形成，公式为：

D_I＝e^H·Re(R_pv)·g_v

其中，所述矢量阵列包含声压传感器和质点振速传感器，从而能够共点同步测量空间某点处的声压和三个质点振速正交分量：P,V_x,V_y,V_z；R_pv表示声能流；g_v表示方向扫描向量；Re（）表示取信号实部；D_I表示基于声能流的波束形成输出。

3.根据权利要求1或2所述的低频双矢量水听器阵列的测距方法，其特征在于，所述步骤102）进一步包含：

步骤201）对声能流信号进行采样，然后将声能流信号的采样序列分成连续的若干帧，且每帧包含N个采样点；

步骤202）对每帧信号的采样样本L(n)作归一化和中心处理；

步骤203）对矢量传感器接收到的信号x(n)作短时傅立叶变换得到LOFAR谱图；

步骤204）基于LOFAR谱图的干涉条纹的斜率值，估计波导不变量的值

4.根据权利要求3所述的低频双矢量水听器阵列的测距方法，其特征在于，所述步骤103）依据波导不变量的值和信号方位角θ的值，采用如下公式估计矢量水听器水平线阵列中心与目标的距离r：

r^=maxrρ(β^,r,θ^)]]>

其中，为估计得到的波导不变量的值，表示某个具体的方位，ρ表示两个矢量水听器水平线阵列输出的频域波束形成信号的相关系数。