[发明专利]一种声呐音频测速测距装置及方法

说明书

本申请公开了一种声呐音频测速测距装置及方法，该装置包括信号转换接口、音频数字化单元以及声呐数字化音频测速测距单元，所述信号转换接口用于连接声呐系统音频接口输出端，其接收所述声呐系统音频接口输出的音频信号，并进行信号转换；所述音频数字化单元用于对音频信号进行数字化处理；所述声呐数字化音频测速测距单元包括音频测速测距算法，通过执行所述算法，利用经过数字化处理的音频信号解算目标运动要素参数。本申请在不改变现有声呐系统内部结构的前提下，利用声呐系统的音频输出，准确解算目标的运动要素参数。

技术领域

本申请涉及声呐技术领域，具体涉及一种声呐音频测速测距装置及方法。

背景技术

声呐在发现目标初期，需要尽快估计出目标距离和其它运动参数。被动测距与测速，即利用被动声呐观测到的目标运动信息来解算目标的运动要素，如距离、航速、航向等参数，是声呐系统重要的研宄方向之一。

多年来，在被动声呐技术中，被动目标运动分析能够直接用于对目标的运动参数进行估计，其利用有关的测量参数拟合目标的运动轨迹，为目标的更精确定位提供了一种有力手段。然而，当利用单基阵进行纯方位目标运动要素估计时，一般要求在估计期间基阵平台至少作一次机动，这就给探测带来了一定的限制。在很多情况下，基阵很难在短时间内通过机动来完成目标运动要素的解算。同时，可以采用分析拖曳阵接收数据来估计距离和速度，但由于阵的相对位置不稳定，算法性能急剧下降。

随着计算机技术以及声传播理论的充分发展，各种算法的运算量不再成为声呐发展的障碍，因而也出现了新的理论模型，从而不需机动就可求解目标运动要素，使得声呐的地位作用进一步突出。例如，当声呐载体平台固定静止或处于悬停状态时，由于自噪声降低很多，使得声呐探测距离大大增加。但是，现有技术中如果不考虑其它的信息，仅靠方位信息难以解算目标运动要素。

发明内容

根据本申请的第1方面，提供了一种声呐音频测速测距装置，包括信号转换接口、音频数字化单元以及声呐数字化音频测速测距单元，所述信号转换接口用于连接声呐系统音频接口输出端，其接收所述声呐系统音频接口输出的音频信号，并进行信号转换；所述音频数字化单元与所述信号转换接口输出端连接，用于对音频信号进行数字化处理；所述声呐数字化音频测速测距单元与所述音频数字化单元输出端连接，包括音频测速测距算法，通过执行所述算法，利用经过数字化处理的音频信号解算目标运动要素参数。

在其他的一些示例中，所述信号转换接口包括依次连接的输入端接口、信号调理模块、通路和连接转换模块以及输出端接口，其中，输入端接口用于连接所述声呐系统音频接口输出端，所述输出端接口与所述音频数字化单元输入端连接。

在其他的一些示例中，所述音频数字化单元包括依次连接的音频输入电路、程控放大器、抗混滤波器、AD采样保持电路以及数字化音频处理器，所述音频输入电路输入端与所述信号转换接口输出端连接，所述数字化音频处理器输出端与所述声呐数字化音频测速测距单元连接。

在其他的一些示例中，还包括测速测距参数显示控制单元，与所述声呐数字化音频测速测距单元连接，其包括人机交互接口，用于输入声呐数字化音频测速测距单元解算所述目标运动要素参数所需要的控制参数，以及接收声呐数字化音频测速测距单元解算得到的目标运动要素参数，并进行显示。

在其他的一些示例中，还包括数字化音频存储单元，与所述音频数字化单元连接，用于采用预定格式存储经过音频数字化单元处理输出的音频数据。

在其他的一些示例中，所述声呐系统音频接口为同轴音频接头，信号转换接口的输入端接口为与所述所述声呐系统音频接口适配的同轴音频接头。

在其他的一些示例中，所述音频数字化单元利用电脑的声卡实现。

根据本申请的第2方面，提供了一种声呐音频测速测距装置，包括：

信号接收模块，用于获取声呐系统输出的音频信号；