[发明专利]目标声回波信号相位修正方法

说明书

本发明提供一种目标中高频段声回波信号相位参考点的确定方法，对回波信号相位进行修正，剥离相位与频率、距离的纠缠。属于目标声学特征信号分析与特征开发领域，用于对回波信号的特征分析和回波特征的利用。其特征是目标回波相位的参考点为其回波亮点，回波相位从回波亮点处修正。收发合置时，回波相位的参考点为目标表面据观测点最近的点；收发分置时，表面上参考点处法线与入射声线夹角等于其与反射声线的夹角，服从分置定理。本发明的益处是，修正的回波相位数值可反应目标材料、尺度等属性特征信息，并提供了一种对目标特征调控的简洁方式。

技术领域

本发明属于目标声学特征信号分析与特征开发领域。对声回波特征信号的分析和回波特征的利用.

背景技术

对目标回波的研究得到新的重视。目标回波的相位信息包含材料、尺度等属性，是对目标深入认知的基础。将目标几何中心作为相位参考点，导致相位信息严重受距离和频率调制，无法获取属于目标自身的属性。自然界多数人工目标为光滑凸面目标，其自身阻抗远大于周围介质，可视为硬目标。其回波特征最受关注。

发明内容

本发明的目的是提供一种目标中高频段声回波信号相位参考点的确定方法，对回波信号相位进行修正，剥离相位与频率。距离的纠缠，以得到反应目标自身属性的信息。

本发明的技术方案：将回波亮点作为目标回波相位的参考起始点，即回波相位从回波亮点处修正。单站收发合置时，回波相位的参考点为目标表面据观测点最近的点；双站收发分置时，表面上的参考点在该处，此位置的法线与入射声线夹角等于与反射声线的夹角。

本发明的效果和益处是，修正的回波相位数值剥离了相位与频率的纠缠，可反应目标自身属性信息。提供了一种对目标特征调控的简洁方式。

附图说明

附图1是单站和双站回波相位参考点的位置

附图2是以实心球为例说明参考点的位置计算

附图3利用相位参考点进行特征调控的示意图

具体实施方式

步骤一：收发合置时即单站情况下，回波相位的参考点为目标据观测点最近的点，表面外法线方向与入射声线平行。如图1所示，参考点的法线方向矢量满足

步骤二：收发合置时即双站情况下，服从分置定理。表面上参考点法线与入射声线的夹角等于法线与与反射声线的夹角，即入射角与反射角相等，并等于分置角的一半。如图1所示，参考点的法线方向矢量满足

步骤三：以半径为a实心球为例说明参考点的位置和相位修正。

以球中心坐标为0，取球坐标系入射波沿z方向入射，如图2

p_i(t)＝e^i(kz-ωt)

在观测点的散射波相位修正为

观测点接收到时域信号p_s(t)，则相位修正后的时域信号p_s0(t)为

对反向回波方向θ＝π，则反向回波的相位修正为

ψ(π)＝-2ka

步骤四：利用散射中心或回波亮点对声场特征调控，按步骤一，根据入射波方向找到回波亮点(回波相位参考点)位置，在该位置处布放调控声源。如图3。