Page 105 - 《应该声学》2022年第2期

第 41 卷 第 2 期 王易川等： 矢量线阵目标调制谱提取及模板生成方法 273


4.1 左右舷对称方位仅一个方位存在目标
mean [F(f)] , max [F(f)] ,

F 1 (f) = ∆ gate ∆ gate
0, 非∆ gate 局部最大.
 选取其中一段数据，数据开始时刻目标位于
126 方位，如图2所示。
◦
(12)
(4) TD 1 (f) 归一化得到 TD 2 (f)，过门限处理 0 ᡲᢎᄬಖ
得到 TD 3 (f)，得到目标低频线谱频率，此时的
-5
TD 3 (f)中没有考虑幅值的信息。
-10
TD 1 (f)
TD 2 (f) = , (13)
max(TD 1 (f)) -15
 ฉౌᣥѣ/dB
TD 2 (f), TD 2 (f) > ς,

TD 3 (f) = (14) -20
0, TD 2 (f) < ς,

-25
其中，ς 表示选取的门限值。
为了引入各特征线谱的幅值信息，做如下处理： -30 0 50 100 150 200 250 300 350

வͯᝈ/(O)
F 1 (f), TD 3 (f) > 0,

F 2 (f) = (15)
0, TD 3 (f) = 0.
 图 2 波束输出
Fig. 2 Beam output char
最后对 F 2 (f) 做归一化处理得到目标 DEMON
谱线谱模板图F 3 (f)。 图 3 给出了 VLA 跟踪目标 DEMON 谱提取的
F 2 (f) 图像处理的过程，利用声压、声能流分别求得多时刻
F 3 (f) = . (16)
max(F 2 (f)) 谱值累积 DEMON 谱。本文中采用文献 [8] 提出的
利用拉平后线谱的均方差乘比例因子设为阈值，由
4 海试数据分析
于线谱提取结果与阈值选择有关系，4 个 DEMON
选用 2015 年 11 月 VLA 实测海试数据，南中国 谱提取结果会有细微的差别，通过 4 个 DEMON 谱
海海域，水深 70 m，VLA 为 32 阵元矢量水听器阵 的综合提取会对 DEMON 谱提取结果进行补全，保
列，布放在海底，间距 2 m，长 62 m，分析目标为海 证不会漏掉线谱，然后对提取出的线谱进行测向，结
上民船目标，采用 VTAMVDR 算法对阵元域信号 果如表 1 所示。从提取出来的频率特征线谱可以得
处理，处理频段300∼500 Hz。 到目标的DEMON谱基频为4.8 Hz。

ܦԍP DEMON ܦԍP ૝ᤴV x DEMON ܦԍP DEMONଢԩጳ៨ ܦԍP ૝ᤴV x DEMONଢԩጳ៨
1.0
65
70
60
ࣨϙ/dB 55 60 ॆʷӑࣨϙ 0.5
50
45 50 0 0
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
ܦԍP ૝ᤴV y DEMON ܦԍP z ጸՌ૝ᤴV DEMON ܦԍP ૝ᤴV y DEMONଢԩጳ៨ ܦԍP ጸՌ૝ᤴV c , DEMONଢԩጳ៨
70 1.0
75
65
70
ࣨϙ/dB 65 60 ॆʷӑࣨϙ 0.5
55
60
50
55
0
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz ᮠဋ/Hz
(a) ܦԍDEMONnjܦᑟืDEMON̿ԣܦԍ૝ᤴ֗DEMON (b) ៨࢏ଽጊፇ౧