СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ СО СЛОЖНЫМ ЗАКОНОМ МОДУЛЯЦИИ Российский патент 2007 года по МПК G01S15/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в гидроакустических системах пассивного обнаружения гидробионтов и активных гидроакустических средств. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей. В способе обработки гидроакустических сигналов со сложным законом модуляции, помимо обнаружения сигналов методом траекторного сопровождения по центру частотно-временной структуры (ЧВС) сигнала, производят также обнаружение и распознавание сигналов гидроакустической связи, которые являются нежелательными, поскольку при выбранном алгоритме обработки они могут восприниматься как сигналы со сложным законом модуляции с последующей ложной классификацией несуществующих объектов. В заявляемом способе вырабатывается признак принадлежности принимаемого сигнала к определенному классу из известного набора сигналов связи. По признаку принадлежности к определенному классу в дальнейшем может быть использован запрет на прием сигналов связи для классификации объектов. 11 ил.

Способ обработки гидроакустических сигналов со сложным законом модуляции, при котором гидроакустические сигналы принимают по N смежным частотным каналам с равномерным частотным разделением по каналам, сравнивают сигналы с пороговым уровнем U_пop1, бинарно квантуют сигналы, запоминают квантованные сигналы, путем последовательного опроса с периодом ΔT преобразуют запомненные квантованные сигналы в последовательность импульсов, по временному положению которых от начала отсчета определяют номер канала, повторяют последовательный опрос с периодом Т_п, равным периоду временного квантования, величина которого обратна полосе Δf входного процесса, подвергаемого сравнению с пороговым уровнем U_пop1, из последовательности импульсов формируют пачки импульсов, в которые включают те импульсы, интервал между которыми допускает не более одного пропуска, по временной опросной сетке от начала отсчета измеряют временное положение импульсов t_нi и t_ki, где i - порядковый номер обзора выбранной пачки импульсов, отвечающих первому и последнему импульсам пачки соответственно, при этом , где i_н - порядковый номер временного обзора, при котором впервые была зафиксирована пачка импульсов, a ik - порядковый номер временного обзора, после которого наблюдаются два пропуска подряд, по измеренным значениям t_нi и t_ki определяют координату центра пачки по формуле

где

формируют пачку отметок со значениями n_срi с временной привязкой импульсов пачки отметок к моментам окончания пачек импульсов t_ki, запоминают значения n_срi, производят сопровождение траектории, проведенной через центры пачек, для чего вычисляют разности из значений n_срi и n_ср(i+1), полученных на i-м и (i+1)-м обзорах

сравнивают модули образованных разностей с единицей, и если в результате сравнения выполняется условие

то n_срi, и n_ср(i+1) принадлежат одной и той же траектории, проведенной через центры пачек, а если в результате сравнения с единицей условие (2) не выполняется, то вычисляют разности из значений n_срi и n_ср(i+2), полученных на i-м и (i+2)-м обзорах

сравнивают модули образованных разностей с двойкой, и если в результате сравнения выполняется условие

то вычисляют разности из значений n_ср(i+2) и n_ср(i+3), полученных на (i+2)-м и (i+3)-м обзорах

сравнивают модули образованных разностей с единицей, и если в результате сравнения с единицей выполняется условие

то продолжают сопровождение согласно описанным выше операциям, а если в результате сравнения с двойкой модуля из разности значений n_cpi и n_ср(i+2) на i-м и (i+2)-м обзорах условие (3) не выполняется, то прекращают сопровождение траектории, для каждой j-й центральной траектории формируют импульсы начала и конца центральной траектории, получаемых на (i_н+m)-м и (i_к+n)-м временных обзорах после выполнения критериев завязки и прекращения сопровождения траектории, запоминают значения n_{ср(iн, j)} и n_{cp(ik, j)}, соответствующие началу и концу центральной траектории, вычисляют разности из значений n_ср(iн)j-й и n_cp(ik) (j-1)-й центральных траекторий

вычисляют разности из порядковых номеров обзоров, соответствующих началу j-й и концу (j-1)-й центральных траекторий и полученных в моменты формирования импульсов начала и конца этих траекторий

сравнивают модули образованных разностей с допустимыми значениями Δn_доп и Δi_доп, и если в результате сравнения с допустимыми значениями выполняются условия

то принимают решение о принадлежности каждой следующей центральной траектории многоимпульсному сигналу, а если в результате сравнения хотя бы одно из условий не выполняется, то принимают решение об окончании обработки, отличающийся тем, что с интервалом временного опроса Т_п суммируют квантованные импульсы последовательностей на определенных частотах с номерами каналов

n_несr±_r,

где под индексом r следует понимать тот или иной сигнал запроса или пилот-сигнал, используемых в системах связи, n_несr - канал с известной несущей частотой,

ΔF1_допr - доплеровский диапазон на несущей частоте f_несr,

ΔF - ширина полосы элементарного канала спектроанализатора по уровню 0,7,

сравнивают суммарные сигналы в _r-х каналах с порогом обнаружения U_пop2=mU_пop1

где Р₁ и Р₂ - вероятность ложной тревоги на входе и выходе каждого элементарного канала,

сигналы превышения порога бинарно квантуют, запоминают квантованные сигналы, путем последовательного опроса с периодом ΔT преобразуют запомненные квантованные сигналы в последовательность импульсов, по временному положению которых от начала отсчета определяют номер канала, из последовательности импульсов формируют пачки непрерывных импульсов, по временной опросной сетке от начала отсчета измеряют временное положение импульсов t_нsr и t_ksr, где s - порядковый номер обзора выбранной пачки импульсов, при этом , где s_н - порядковый номер временного обзора, при котором впервые была зафиксирована пачка импульсов, a s_k - порядковый номер временного обзора конца пачки импульсов, по измеренным значениям t_нsr и t_ksr определяют координату центра пачки по формуле

где

сравнивают n_cpsr со значениями n_несr сигналов запроса или пилот-сигнала, и если в результате сравнения выполняется условие

то принимают решение о принадлежности принимаемого сигнала к определенному классу из числа упомянутых выше сигналов связи.