[发明专利]一种基于多分辨二分奇异值分解的自适应底混响抑制方法

权利要求书

1.一种基于多分辨二分奇异值分解的自适应底混响抑制方法，所述方法包括：

获取侧扫声纳回波数据并进行预处理；

对预处理后的回波数据构造二阶Hankel矩阵，对二阶Hankel矩阵进行奇异值分解；

根据回波数据的相邻数据段的能量梯度选取分解路径方式；

根据分解路径方式重构回波信号，对重构回波信号构造二阶Hankel矩阵，对二阶Hankel矩阵进行奇异值分解，根据分解路径方式重构回波信号；继续该过程直至满足分解阶数截止条件，输出与底混响分离的重构回波信号；

所述对预处理后的回波数据构造二阶Hankel矩阵，对二阶Hankel矩阵进行奇异值分解；具体包括：

构造回波数据x(n),n＝1,2,…,N的2×(N-1)维Hankel矩阵H：

对H进行奇异值分解：

其中，U_2×2＝[u₁,u₂]为H的左奇异矩阵，V_(N-1)×(N-1)＝[v₁,v₂,…v_N-1]为H的右奇异矩阵，矢量u_i、v_i分别为矩阵U_2×2和V_(N-1)×(N-1)的第i个列向量；S₀＝[diag(σ_a0,σ_d0)]为对角阵，0_2×(N-3)为2×(N-3)维零矩阵；σ_a0为大奇异值，它所重构的信号为SVD近似信号，记为A₁；σ_d0为小奇异值，它所重构的信号为SVD细节信号，记为D₁；

所述根据回波数据的相邻数据段的能量梯度选取分解路径方式；具体包括：

将x(n),n＝1,2,…,N分段，数据段长度为发射脉冲宽度的两倍，且相邻数据段1/2重叠；

计算每段数据的信号能量，进而计算相邻数据段的能量梯度；

根据相邻数据段的能量梯度选取分解路径：

若存在明显突变，即在某几个位置存在相邻正负凸起，则选取路径1进行奇异值分解，否则选取路径2进行奇异值分解；

所述路径1是对回波数据进行处理，通过逐级对近似信号的Hankel矩阵进行奇异值分解，并选取大奇异值重构回波信号；所述路径2是对回波数据进行处理，通过逐级对细节信号的Hankel矩阵进行奇异值分解，并选取小奇异值重构回波信号。

2.根据权利要求1所述的基于多分辨二分奇异值分解的自适应底混响抑制方法，其特征在于，所述预处理包括：斜距校正和灰度校正。