[实用新型]利用抹香鲸叫声脉冲的目标距离和速度探测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水声检测领域，特别是一种利用抹香鲸叫声脉冲的目标距离和速度探测方法与装置。

背景技术

本实用新型提出了一种利用抹香鲸叫声脉冲的目标距离和速度探测方法与装置，它利用单个距离分辨力高多普勒容限大的抹香鲸叫声脉冲进行水下目标距离测量，利用两个距离分辨力高多普勒容限大的抹香鲸叫声脉冲进行水下目标速度测量，同时，由于使用了海洋噪声――抹香鲸叫声作为探测信号，所以伪装隐蔽性很强。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型旨在提出一种利用抹香鲸叫声脉冲的目标距离和速度探测方法与装置，提高水下目标探测的伪装隐蔽性。本实用新型采用的技术方案是，利用抹香鲸叫声脉冲的目标距离和速度探测装置，由信号发射器和信号接收器组成；信号发射器由抹香鲸叫声脉冲库A集合器、脉冲随机摘取器、脉冲发射器和声源组成；信号接收器由水听器、脉冲处理器、距离计算器和速度计算器组成。

脉冲发射器按一定的时间差T_n，n＝1,2,…,N，将这一组脉冲中的第一个脉冲在t₁时刻经声源4发射出去，同时将这一组脉冲中的第二个脉冲在t₂时刻经声源4发射出去；与此同时，脉冲发射器将所发射出去的这一组脉冲信号以及t₁和t₂时刻参数传送至脉冲处理器，并同时将时间差T_n传送至距离计算器和速度计算器；

脉冲信号经目标反射后，经水听器接收到回波信号；水听器再将接收到的回波信号传送至脉冲处理器。

本实用新型的特点及有益效果是：

由于使用了距离分辨力高的抹香鲸叫声脉冲，所以距离的测量精度高；同时，由于使用了距离分辨力高且多普勒容限大的抹香鲸叫声脉冲以及结合两个脉冲之间时间差的方法，所以，能在不受目标速度影响的情况下，测量出目标的运动速度；另外，由于使用了抹香鲸的叫声脉冲来作为目标的探测信号，所以伪装性和隐蔽性很强。

附图说明：

图1示出本实用新型中所述目标距离和速度探测的原理图。

图2示出本实用新型中所述抹香鲸叫声脉冲库A集合。

图3示出本实用新型中所述目标探测脉冲发射的示意图。

具体实施方式

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种利用抹香鲸叫声脉冲的目标距离和速度探测方法与装置。

本实用新型由信号发射器5和信号接收器11组成；

进一步地，信号发射器5由抹香鲸叫声脉冲库A集合1、脉冲随机摘取器2、脉冲发射器3和声源4组成；

进一步地，信号接收器11由水听器7、脉冲处理器8、距离计算器9和速度计算器10组成；

水下目标距离测量方法如下：

首先从抹香鲸原始叫声序列里摘取出所有的叫声脉冲，然后，筛选出距离分辨力高多普勒容限大的叫声脉冲，然后，再对这些脉冲进行互相关计算，将每两个互相关性小的脉冲分为一组，例如图2所示，在图2中，脉冲12和脉冲13、以及脉冲14和脉冲15的互相关性小，它们分别组成第1组16和第N组17；最后，由这N组脉冲组成抹香鲸叫声脉冲库A集合1；

进一步地，当对目标的距离和速度实施一次测量时，脉冲随机摘取器2从鲸叫声脉冲库A集合1中随机选取一组脉冲发送给脉冲发射器3；

进一步地，脉冲发射器3按一定的时间差T_n(n＝1,2,…,N)，如图3所示，将这一组脉冲中的第一个脉冲在t₁时刻经声源4发射出去，同时将这一组脉冲中的第二个脉冲在t₂时刻经声源4发射出去；与此同时，脉冲发射器3将所发射出去的这一组脉冲信号以及t₁和t₂时刻参数传送至脉冲处理器8，并同时将时间差T_n传送至距离计算器9和速度计算器10；

进一步地，脉冲信号经目标6发射后，经水听器7接收到回波信号；水听器7再将接收到的回波信号传送至脉冲处理器8；

进一步地，脉冲处理器8接收水听器传来的回波信号，并记录下两个脉冲到达的时间t₃和t₄，然后对接收到的信号进行去噪，然后以脉冲发射器3传送过来的一组脉冲为参考脉冲，与水听器7传送来的一组脉冲进行自相关计算，并计算两个脉冲自相关峰值之间的时间差T_n；