[发明专利]一种水听器阵列数据远场信号分离方法及装置

权利要求书

1.一种水听器阵列数据远场信号分离方法，其特征在于，所述方法包括：

获取水听器阵列数据；

对所述水听器阵列数据进行傅里叶变换，得到空间频率域数据；

对所述空间频率域数据进行倾斜叠加，得到频率域平面波数据；

对所述频率域平面波数据进行反傅里叶变换，得到线性振幅增强的平面波域阵列数据；

根据所述平面波域阵列数据，生成目标远场信号数据；

其中，所述对所述水听器阵列数据进行傅里叶变换，得到空间频率域数据，包括：

获取预设相对振幅；

根据所述相对振幅对所述水听器阵列数据进行数据切除得到新的阵列数据；

通过时间方向的傅里叶变换把所述新的阵列数据变换到空间频率域，得到空间频率域数据；

其中，所述对所述空间频率域数据进行倾斜叠加，得到频率域平面波数据，包括：

基于误差函数对所述空间频率域数据进行倾斜叠加，得到频率域平面波数据；

所述根据所述平面波域阵列数据，生成目标远场信号数据，包括：

对所述平面波域阵列数据进行奇异值分解，得到所述平面波域阵列数据的特征子空间数据；

对所述特征子空间数据进行倾斜叠加反变换，得到初始远场信号数据；

获取所述初始远场信号数据对应的梯度张量；

根据所述梯度张量确定所述初始远场信号数据对应的结构张量；

根据所述结构张量对所述初始远场信号数据进行各向异性扩散，得到目标远场信号数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述特征子空间数据进行倾斜叠加反变换，得到初始远场信号数据，包括：

对所述特征子空间数据在时间方向做一维傅里叶变换，得到频率域特征子空间数据；

对所述频率域特征子空间数据进行倾斜叠加反变换，得到空间频率域场数据分量；

对所述空间频率域场数据分量的频率方向做一维反傅里叶变换，得到初始远场信号数据。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述结构张量对所述初始远场信号数据进行各向异性扩散，得到目标远场信号数据，包括：

根据所述结构张量的特征向量和特征值构造扩散张量；

基于所述扩散张量生成各向异性扩散函数；

利用所述各向异性扩散函数对所述初始远场信号数据进行各向异性扩散，得到目标远场信号数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述水听器阵列数据和所述远场信号数据，得到近场信号数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述水听器阵列数据和所述远场信号数据，得到近场信号数据，包括：

获取所述水听器阵列数据与所述远场信号数据的差值；

对所述差值进行随机噪音衰减，得到近场信号数据。

6.一种水听器阵列数据远场信号分离装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取水听器阵列数据；

第一处理单元，用于对所述水听器阵列数据进行傅里叶变换，得到空间频率域数据；

第二处理单元，用于对所述空间频率域数据进行倾斜叠加，得到频率域平面波数据；

第三处理单元，用于对所述频率域平面波数据进行反傅里叶变换，得到线性振幅增强的平面波域阵列数据；

第四处理单元，用于根据所述平面波域阵列数据，生成目标远场信号数据；

其中，所述第一处理单元，具体用于：

获取预设相对振幅；

根据所述相对振幅对所述水听器阵列数据进行数据切除得到新的阵列数据；

通过时间方向的傅里叶变换把所述新的阵列数据变换到空间频率域，得到空间频率域数据；

其中，所述第二处理单元，具体用于：

基于误差函数对所述空间频率域数据进行倾斜叠加，得到频率域平面波数据；

所述第四处理单元，具体用于：

对所述平面波域阵列数据进行奇异值分解，得到所述平面波域阵列数据的特征子空间数据；

对所述特征子空间数据进行倾斜叠加反变换，得到初始远场信号数据；

获取所述初始远场信号数据对应的梯度张量；

根据所述梯度张量确定所述初始远场信号数据对应的结构张量；

根据所述结构张量对所述初始远场信号数据进行各向异性扩散，得到目标远场信号数据。