[发明专利]一种海底沉积层反射强度及时延估计方法

摘要

本发明属于信号处理领域，具体涉及一种对白噪声具有较强的抑制作用的海底沉积层反射强度及时延估计方法。本发明包括水听器输出信号首先做包括滤波、放大和采集自动增益控制的信号调理；经调理的信号分别与信号下边频的正、余弦信号相乘并通过带通滤波器滤除直流偏置；根据确知信号参数对滤波输出信号做最优分数阶Fourier变换，同时获取时间量纲化过程引入的时延偏移量；对最优分数阶Fourier变换输出信号做时间量纲化变换；由量纲化变换结果得到沉积层反射强度序列，同时通过峰值检测获取各沉积层的时延估计信息。本发明计算量小且鲁棒性高，可以工程实时实现，对白噪声具有很强的抑制作用。

主权项

一种海底沉积层反射强度及时延估计方法，其特征在于：(1)水听器输出信号首先做包括滤波、放大和采集自动增益控制的信号调理；(2)经调理的信号分别与信号下边频的正、余弦信号相乘并通过带通滤波器滤除直流偏置；(3)根据确知信号参数对滤波输出信号做最优分数阶Fourier变换，同时获取时间量纲化过程引入的时延偏移量；(4)对最优分数阶Fourier变换输出信号做时间量纲化变换；(5)由量纲化变换结果得到沉积层反射强度序列，同时通过峰值检测获取各沉积层的时延估计信息；所述步骤(3)中的时延偏移量为：ζoffset=|[ΔfL-ΔT2·1-sin(αc)cos(αc)]·SΔk|]]>式中fL表示LFM信号的下边频，T为截取待处理信号的长度，αc＝arctan(k)为LFM信号时频分布与时间轴的夹角，k为LFM信号的频率变化率，Δ表示对应参量的量纲归一化值，S＝sqrt(T/fs)为量纲归一化时间因子；所述步骤(4)中的时间量纲化处理过程中，无量纲的u域样本点序列U＝1，2，…N变换为以时间为量纲的时域样本点序列Numj(j＝Noffset，Noffset+1，…Noffset+N)时，进行变换：Numj={[ΔfL-(Ui-N/2)Sfscos(αc)+ΔT2tan(αc)]/Δk+Δζoffset}S·fs,i=1,2...N]]>其中，N为处理信号样本的点数，Noffset＝ζoffset·fs为时间量纲化过程引入偏移量所对应的点数，fs为采样频率。