一種拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法
2023-10-10 00:37:29 1
專利名稱：一種拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法
技術領域：
本發明涉及水聲信號處理技術領域，特別涉及一種海洋地震勘探和拖曳線列陣聲 納中拖船自噪聲的抑制方法。
背景技術：
對淺海工作的拖曳線列陣地震勘探及聲納系統而言，拖船/本艦自噪聲是主要的 幹擾源。空間擴展的強幹擾源(包括其旁瓣/柵瓣)對地層反射信號/弱目標信號的檢測 帶來嚴重的影響。圖1是拖船噪聲對聲學陣列的幹擾示意圖，如圖1所示，由於海底、海面 反射，拖船噪聲通過多條路徑作用於水聽器陣列上，使得拖船噪聲幹擾本身具有十分複雜 的時空結構，極大地降低了常規的自適應幹擾抵消處理方法的工作性能。顯然，拖船噪聲的 複雜時空結構是造成其難以抵消的重要原因之一。利用幹擾與目標信號在空間方位上的差異，可以對幹擾進行抑制。最早提出的方 法是Frost波束形成方法，通過在空頻二維空間上進行最優處理，處理結構複雜，工程中難 以實現。雷達中常用的幹擾抵消方法是Griffith給出廣義旁瓣抵消結構(GSC)，圖2是廣 義旁瓣抵消器(GSC/PID)的一種實現結構框圖，如圖2的算法框圖所示，其中的信號通道由 常規波束形成得到，同時設計一個阻塞通道來提取幹擾和噪聲，圖2所示的算法直接對幹 擾方向預波束形成，然後利用噪聲抵消方法消除信號通道內的幹擾分量；即先進行空域波 束形成，後完成時域幹擾抑制。實際使用中，該方法要求具有幹擾分量的先驗信息(包括幹 擾方向和頻域特徵)。另外，在1969年，Capon基於接收數據協方差矩陣處理，自適應抑制 非視在方向的幹擾，即最小無畸變方差法(MVDR)。MVDR方法的基本約束是對信號分量相干 疊加(無畸變輸出)，同時使波束輸出的噪聲最小化。其優點是不需要預先知道幹擾的方 位，並以較大自由度抑制非目標方位幹擾源的旁瓣影響。但由於MVDR方法是窄帶處理，需 要矩陣求逆運算，因此實際使用時需要相當高的計算代價，同時算法對陣形變化非常敏感， 這也制約了其實際工作性能。目前，上述這些自適應噪聲抵消技術經過改進，已在聲納工程中得到應用。如美國 的AN/SQR19戰術拖曳線列陣聲納，採用了波束形成後幹擾抵消(PIC)技術，它是利用端射 波束作參考輸入，預成多波束作主輸入進行自適應幹擾抵消。在PIC的基礎上，可以將波 束域抵消技術推廣到陣元域(EIC)上進行幹擾抵消，即把自適應幹擾抵消放在波束形成之 前。圖3是陣元域幹擾抵消方法(EIC)的一種實現結構框圖，如圖3所示，首先得到幹擾波 束輸出，經時延後作為幹擾參考信號對陣元輸出進行幹擾抵消，然後再對幹擾抵消後的陣 元輸出進行波束形成，這樣經過自適應幹擾抵消和波束形成兩次抵消，可以去除更多的拖 船幹擾。然而實際海試的抵消效果並不理想。原因是這種把固定波束作參考輸入的抵消方 法只能抵消部分幹擾，同時還存在信號失真問題。近年來，基於窄帶信號模型，在信號特徵子空間分解的基礎上，出現了一些新的幹 擾抑制方法，如Himg-TurneHHT)算法求出波束方向矢量在幹擾的正交補空間的投影，並 以該投影矢量作為新的方向矢量完成波束形成，可以有效抑制多個幹擾源的影響，這樣，幹擾抑制性能的好壞決定於幹擾子空間的劃分是否準確。在幹擾空間(特徵向量空間)比較 穩定的條件下，這類子空間分解方法可以得到接近最佳意義上的幹擾抑制性能，但在實際 水下拖曳聲陣的應用中，由於拖船幹擾子空間本身隨傳播通道變化而變化，難以進行準確 估計，導致性能下降。此外，子空間方法對應著複雜的計算過程，因此子空間類方法在實際 工程中很少採用。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有水下聲學陣列幹擾抑制方法中對複雜時變、空間擴 展幹擾的抑制效果差，系統結構及運算複雜度高的缺點和不足，提供一種新的拖曳聲學陣 列的拖船噪聲抑制方法。為了實現上述目的，本發明針對目前現有水下聲學陣列幹擾抑制方法中系統結構 複雜，幹擾抑制性能不穩定的缺點，根據拖船噪聲遠高於待測信號的特點(通常淺海條件 要大於20dB，如果拖船噪聲不是壓制性的，則實際工作中沒有必要進行幹擾抑制處理)，通 過對鄰近陣元進行自適應抵消，然後對抵消後的輸出進行常規波束形成，可以消除強幹擾 的柵瓣和旁瓣影響，改進微弱信號的檢測性能。因此，本發明提供的一種拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，是一種相鄰陣元抵 消波束形成的方法，包括如下步驟101)設定相關閾值及參數對各陣元的接收信號進行前置調理；包括放大、濾波、 增益控制、AD量化以及傳輸等環節；並設定所需的基本參數，包括脈衝判決門限、自適應 步長以及故障通道判決門限；102)在信號處理系統中，對接收數位訊號進行帶通濾波處理，根據參與抵消的陣 元間距，確定濾波的通帶；參與抵消處理的頻帶選擇公式為0. 3 0. 4fd彡f 彡1 1. 3fd，其中，參考頻率 fd = c/2D ；D為本發明中採用的相鄰陣元間距，c為聲速；103)根據噪聲電平相對於接收信號幅度的差值進行閾值判決，檢測脈衝幹擾；在 脈衝作用時間內，令幹擾抵消濾波器的權值停止更新，設置自適應步長P =0;其中，各陣元的環境噪聲電平估計方法如下將第n陣元的數據分成包含K個採樣點的小段，求出平均值a^^WxlimK + k)
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中間部分的平均值作為環境噪聲電平1Pn{m)=丨/([2M/3]-[M/3] + 1)淇中，[ ]為取整函數，然後，根據設定的脈衝判決n (通常取4 8的常數)，當超過一半的陣元電平 > 時，可判斷存在脈衝幹擾；104)對每一批次數據，歸一化各接收通道信號能量對各陣元除以幅值調整係數Pn(m)，該係數由通道長時間能量平均得到，
x' n(mK+k) = xn(mK+k)/Pn(m) ;m = 1，2，. .M ;k = 1，2， ，K ；105)對聲陣相鄰陣元進行自適應抵消處理先對平臺幹擾進行自適應時、空抵 消，然後再進行常規空間處理，根據選取的相鄰陣元進行自適應抵消時，其自適應處理算法可以採用LMS(LeaSt Mean Squares,最小均方誤差法)、RLS (Recursive Least Squares,遞歸最小二乘)、 TLS (Total Least Squares，總體最小二乘)以及變步長算法，其中，當採用LMS算法時，其自適應權值更新公式準則為yn(k) = ￡n=xn(k)-xTn+l(k)^\k)w(k+l) = w (k) + u e kxn+1 (k)式中，x' n為第n陣元歸一化輸出序列；yn(k)為第n個幹擾抵消通道輸出；P為 自適應步長，用於控制幹擾抵消器的收斂速度，其取值在0. 001 0. 01之間；106)根據抵消器輸出的幅度，對失效陣元或失效抵消器通道進行剔除包含失效陣元時抵消器不能正常工作，相應抵消器輸出幅度與輸入信號變化不大 (正常條件，輸出幅度將衰減10 20dB)，從而根據輸出幅度判斷抵消器是否失效，可以避 免複雜的陣元信號完整性分析。估計每抵消通道的輸出平均能量，共得到N-1通道的平均能量Qn，經排序後取中間 1/3的通道能量平均值QT，如果第n通道的能量Qn> 3 *QT，其中，3取值在3 5之間， 則判定該通道為失效通道，並且不參與後續步驟107)的波束形成處理，該步驟106)最終得 到P組正常通道輸出，其中P彡N ；107)對各相鄰陣元抵消器輸出進行常規波束形成，其中，各通道虛擬陣元的位置 為參與抵消的雙陣元的中心，對所述步驟106)中得到的P組正常通道輸出進行常規波束形成
Pb(0ik) = Y,yi(k-^ri)；其中，各陣元的相對時延A Ti= [ifsDcos0/c], [ ]為取整運算，fs為採樣頻 率，D為選取的相鄰陣元間距，e為波束方向，c為聲速；108)對波束形成結果進行圖像均衡，獲得清晰的圖像顯示。本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法的有益效果在於本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，通過空間臨近陣元幹擾分量強相關 的特點進行幹擾抵消，然後對幹擾抵消器輸出完成波束形成處理，即先進行幹擾抵消，後進 行波束形成。由於經自適應幹擾抵消後，拖船幹擾的能量大為降低(實際可望降至與地層 反射信號或遠程目標噪聲同一接收聲壓級水平)，基本可以忽略平臺幹擾的柵、旁瓣對地層 剖面及目標檢測的影響。該方法分別在時域和空域進行幹擾抑制，實際幹擾抵消效果良好， 可以消除強幹擾的柵瓣和旁瓣影響，改進微弱信號的檢測性能。並且該方法對運算複雜度 要求較低，工程實現簡單，具有非常好的實用價值。
圖1是拖船噪聲對聲學陣列的幹擾示意圖，也是本發明的一個應用背景示意圖； 反映了拖曳平臺噪聲對測量聲陣的幹擾途徑。
圖2是廣義旁瓣抵消器(GSC/PID)的一種實現結構框圖。圖3是陣元域幹擾抵消方法(EIC)的一種實現結構框圖。圖4是本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法的流程圖。圖5是本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法中的波束形成的過程實現示 意框圖。圖6是本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法中的相鄰陣元幹擾抵消器的 基本實現結構示意圖。圖7(a)是現有的平臺幹擾條件下常規處理後的拖曳線列陣聲納的輸出結果示意 圖；圖7(b)是利用本發明的方法進行幹擾抵消後數據處理後的拖曳線列陣聲納的輸出結 果示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法作 進一步詳細描述。這裡，本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法可通過低頻拖曳線列陣系統來 實現，對更低頻段(10Hz 60Hz)的海洋地震勘探拖曳聲陣亦可類似處理。圖4是本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法的流程圖；圖5是本發明的拖 曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法中的波束形成的過程實現示意框圖；圖6是本發明的拖曳 聲學陣列的拖船噪聲抑制方法中的相鄰陣元幹擾抵消器的基本實現結構示意圖。圖4所示，本發明的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，是一種相鄰陣元抵消波 束形成的方法，包括如下步驟101)設定相關閾值及參數對各陣元的接收信號進行前置調理，包括；放大、濾 波、增益控制、AD量化及傳輸等環節；並設定所需的基本參數，包括脈衝判決門限、自適應 步長、故障通道判決門限等經驗參數，本發明為一種基陣數據實時處理方法，實際工程中首先需要對各陣元輸出進行 信號調理，包括前放和濾波、同步採樣及A/D轉換等環節，某些系統還包括自動增益控制 (AGC)和時間增益控制(TGC)等，這裡不對此一般性過程展開描述。在進行數據處理之前，首先需要設定算法中的基本參數，包括脈衝判決門限、自適 應步長、故障通道判決門限等經驗參數，通常可根據經驗在步驟101)中進行設置，具體參 數在以下相關步驟中給出取值範圍。102)在信號處理系統中，對接收數位訊號進行帶通濾波處理，根據參與抵消的陣 元間距，確定濾波的通帶；具體參與抵消處理的頻帶選擇公式為0. 3 0. 4fd < f fd時，波束形成時將會出現柵瓣，而在聲波頻率f < < fd時，在 幹擾抵消環節時將會使其他方向的有用信號出現嚴重的衰減，從而增加了流噪等不相干噪 聲的作用，因此，在實際應用中需要對頻段進行劃分，然後再分別採用相鄰陣元抵消方法。 通常的頻帶選擇公式為0. 3 0. 4fd彡f彡1 1. 3fd，實施例中假定需處理的信號頻段為100Hz 1kHz，聲陣的陣元間距等於0. 75m(為避免波束柵瓣幹擾，陣元間距需小於等於最 高頻率聲波長的二分之一)。根據需處理的頻帶寬度和抵消方法對頻帶的要求對頻段進行 劃分，例如，這裡可以根據本發明對處理帶寬的要求(即0. 3 0. 4fd<f < 1 1. 3fd)劃分 為二個頻段分別進行處理100 300Hz (相鄰陣元選擇方式為間隔二個陣元，間距2. 25m) 和300Hz 1kHz (相鄰陣元間距0. 75m)。下面以300Hz 1kHz頻段的處理過程為例說明 本發明的步驟，其他頻段處理可以類似進行。在步驟102)中，通過預先設計的FIR濾波器(濾波通帶300Hz 1kHz)對各通 道輸出進行濾波。103)根據噪聲電平相對於接收信號幅度的差值進行閾值判決，檢測脈衝幹擾，在 脈衝作用時間內，令幹擾抵消濾波器的權值停止更新，即設置自適應步長P =0;該步驟103)為檢測脈衝幹擾，脈衝幹擾包括地震勘探中的氣槍、爆炸聲脈衝，主 動聲納的發射脈衝以及其他不明原因的脈衝幹擾。由於脈衝幹擾的幅度很大，可以顯著改 變幹擾抵消過程的濾波器權值(通常採用小的調整步長以得到好的幹擾抑制效果)，這樣 系統需要較長時間恢復到拖船噪聲幹擾抑制狀態。為了消除脈衝幹擾對自適應噪聲抵消過 程的影響，本發明在檢測到脈衝聲時令自適應步長11 =0。該步驟103)的關鍵環節為脈衝 判決，作為一個實施例，這裡可以採用文獻(徐克航王磊孫長瑜，基於通用數據採集卡的水 聲應答器設計，應用聲學，27 (6)，427-432，2008)中的脈衝判決方法，根據接收聲壓大於環 境噪聲電平一定幅值來判斷脈衝發生時間。在這一步驟中對於主動聲納和地震探測(包括 氣槍、電火花聲源等)中的可控聲源，可以直接給出脈衝幹擾作用時間。由於各陣元接收環 境噪聲電平在步驟106中要用到，這裡給出各陣元的環境噪聲電平估計方法將第n陣元的數據分成包含K個採樣點的小段，求出平均值
中間部分的平均值作為環境噪聲電平 其中[ ]為取整函數。根據設定的脈衝判決n (通常取4 8的常數)，當超過 一半的陣元電平> rjP (m)時，可判斷存在脈衝幹擾。104)對每一批次數據，歸一化各接收通道信號能量；該步驟104)中對各通道輸出進行歸一化處理，即對各陣元除以幅值調整係數 Pn(m)，該係數由通道長時間能量平均得到，即x' n(mK+k) = xn(mK+k)/Pn(m) ;m = 1，2，. .M ;k = 1，2， ，K ；105)對聲陣相鄰陣元進行自適應抵消處理先對平臺幹擾進行自適應時、空抵 消，然後再進行常規空間處理。該步驟105)是本發明的核心過程，根據選取的相鄰陣元進行自適應抵消，其處理 框圖如圖5和圖6所示，其中x' n為第n陣元歸一化輸出序列，yn(k)為第n個幹擾抵消通 道輸出，與常規Widrow噪聲抵消器的不同之處在於參考噪聲輸入為相鄰陣元接收信號。這 ax2n (mK + k) K \ m = 1,2:裡，自適應處理的算法採用最小均方誤差法(LMS :Least MeanSquares)，則自適應權值更新 公式準則為 其中，u為自適應步長，用於控制幹擾抵消器的收斂速度，需要根據海區的空間變 化情況設定相應的步長，一般的淺海陸架條件下，自適應步長y取值在0.001 0.01之 間。應當指出的是，這裡可以使用的自適應處理算法有很多，包括RLS(ReCursive Least Squares，遞歸最小二乘)、TLS (Total Least Squares，總體最小二乘)以及變步長算法等 等，可以根據具體情況予以取捨。106)根據抵消器輸出的幅度，對失效陣元或失效抵消器通道進行剔除。當包含失 效陣元時抵消器不能正常工作，相應抵消器輸出幅度與輸入信號變化不大(正常條件，輸 出幅度將衰減10 20dB)，從而根據輸出幅度判斷抵消器是否失效，可以避免複雜的陣元 信號完整性分析。該步驟106)為失效通道剔除環節，由於聲學陣列在實際使用過程中因為各種故 障情況使得陣元輸出異常，包括壓電材料物理特性變化導致的靈敏度差異、傳輸線路退化 導致的強工頻/電噪聲、無信號、串擾以及信號時斷時續等故障。在常規的「時延-加和」 波束形成中，經歸一化的失效陣元相當於對波束輸出增加了一定量的噪聲電平，對系統整 體性能影響較小。在本發明算法中，由於失效陣元不能進行良好的抵消，包含失效陣元的抵 消器輸出幅度比正常陣元抵消器輸出要大得多(正常條件，輸出幅度將衰減10 20dB)，這 樣對隨後的波束形成過程十分有害，因此需要在波束形成之前對失效通道進行剔除。本發 明的方法中，不採取在抵消前對失效陣元進行剔除，而是通過幹擾抵消的輸出幅值進行失 效通道去除，可以極大降低失效陣元剔除的難度和複雜性，這是本發明的一個顯著特徵。具 體方法是估計每抵消通道的輸出平均能量，共得到N-1通道的平均能量Qn，與步驟103中環 境噪聲電平的估計相似，經排序後取中間1/3的通道能量平均值QT，如果第n通道的能量Qn > 3 *QT，其中0取值在3 5之間，則判定該通道為失效通道，並且不參與步驟107的波 束形成處理。步驟106)最終將得到(P ( N)組正常通道輸出。107)對各相鄰陣元抵消器輸出進行常規波束形成，其中，各通道虛擬陣元的位置 為參與抵消的雙陣元的中心。在步驟107)中，對P組幹擾抵消器輸出(剔除失效通道)進行常規波束形成 其中，各陣元的相對時延A Ti= [ifsDcos0/c], [ ]為取整運算，fs為採樣頻 率，D為選取的相鄰陣元間距，e為波束方向，c為聲速。108)對波束形成結果進行圖像均衡，獲得清晰的圖像顯示。該步驟108)為對波束形成結果，即方位歷程圖，進行背景均衡，改善圖像顯示的 視覺效果。這一環節在實際使用時是必要的，因為在自適應抵消環節中，各陣元的非相干噪 聲分量不能抵消，相當於將噪聲電平抬高了約3dB，需要在圖像顯示時，對噪聲電平進行抑 制。具體的方法是，對步驟107)的每一數據塊處理輸出(對方位能量取對數，並經平滑處 理)，找出最小和最大值，令最小值對應灰度為0，最大值對應灰度為255，其他數值在兩者間線形分布，直接按照灰度值進行圖像顯示。圖7(a)是現有的平臺幹擾條件下常規處理後的拖曳線列陣聲納的輸出結果示意 圖；圖7(b)是利用本發明的方法進行幹擾抵消後數據處理後的拖曳線列陣聲納的輸出結 果示意圖。如圖7(a)以及圖7(b)所示，可以看到經過幹擾抵消處理後，拖船噪聲被極大地 抑制，其旁瓣對目標的幹擾也很好的消除。最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。儘管參 照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方 案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明 的權利要求範圍當中。
權利要求
一種拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，是一種相鄰陣元抵消波束形成的方法，包括如下步驟101)設定相關閾值及參數對各陣元的接收信號進行前置調理，包括放大、濾波、增益控制、AD量化以及傳輸；並設定所需的基本參數，包括脈衝判決門限、自適應步長以及故障通道判決門限；102)在信號處理系統中，對接收數位訊號進行帶通濾波處理，根據參與抵消的陣元間距，確定濾波的通帶；103)根據噪聲電平相對於接收信號幅度的差值進行閾值判決，檢測脈衝幹擾，在脈衝作用時間內，令幹擾抵消濾波器的權值停止更新，設置自適應步長μ＝0；其中，各陣元的環境噪聲電平估計方法如下將第n陣元的數據分成包含K個採樣點的小段，求出平均值 a m (n) = k = 1K xn2 (mK+k) / K; m＝1，2，…；對集合進行排序，使取中間部分的平均值作為環境噪聲電平 P n ( m )= l=[M/3] [2M/3] a m-l (n) / ( [ 2 M / 3 ] - [ M / 3 ] + 1 ); 其中，[·]為取整函數，然後，根據設定的脈衝判決η，當超過一半的陣元電平時，可判斷存在脈衝幹擾；這裡，η通常取4～8的常數；104)對每一批次數據，歸一化各接收通道信號能量對各陣元除以幅值調整係數Pn(m)，該係數由通道長時間能量平均得到，x′n(mK+k)＝xn(mK+k)/Pn(m)；m＝1，2，...M；k＝1，2，...，K；105)對聲陣相鄰陣元進行自適應抵消處理先對平臺幹擾進行自適應時、空抵消，然後再進行常規波束形成處理，根據選取的相鄰陣元進行自適應抵消時，其自適應處理算法包括最小均方誤差法、遞歸最小二乘法、總體最小二乘法以及變步長算法；其中，當採用最小均方誤差法時，其自適應權值更新公式準則為 y n ( k )= n= x n ( k )- x n+1 T ( k ) w * ( k ) w(k+1)＝w(k)+μεkxn+1(k)式中，x′n為第n陣元歸一化輸出序列；yn(k)為第n個幹擾抵消通道輸出；μ為自適應步長，用於控制幹擾抵消器的收斂速度，其取值在0.001～0.01之間；106)根據抵消器輸出的幅度，對失效陣元或失效抵消器通道進行剔除估計每抵消通道的輸出平均能量，共得到N-1通道的平均能量Qn，經排序後取中間1/3的通道能量平均值QT，如果第n通道的能量Qn＞β·QT，其中，β取值在3～5之間，則判定該通道為失效通道，並且不參與後續步驟107)的波束形成處理，該步驟106)最終得到P組正常通道輸出，其中P≤N；107)對各相鄰陣元抵消器輸出進行常規波束形成，其中，各通道虛擬陣元的位置為參與抵消的雙陣元的中心，對所述步驟106)中得到的P組正常通道輸出進行常規波束形成 b ( , k )= i=1 P y i ( k - i ); 其中，各陣元的相對時延Δτi＝[ifsDcosθ/c]，[·]為取整運算，fs為採樣頻率，D為選取的相鄰陣元間距，θ為波束方向，c為聲速；108)對波束形成結果進行圖像均衡，獲得清晰的圖像顯示。F2009102359484C0000012.tif,F2009102359484C0000013.tif,F2009102359484C0000015.tif
2.根據權利要求1所述的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，其特徵在於，所述步驟102)中，通過預先設計的FIR濾波器對各通道輸出進行濾波，並且根據頻帶寬度和抵消方 法對頻帶的要求劃分頻段，然後再分別採用相鄰陣元抵消進行處理；參與抵消處理的頻帶選擇公式為0. 3 0. 4fd彡f彡1 1. 3fd，其中，參考頻率fd = c/2D ；D為本發明中採用的相鄰陣元間距，c為聲速。
3.根據權利要求1所述的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，其特徵在於，所述步驟103)中，檢測脈衝幹擾時，根據接收聲壓大於環境噪聲電平一定幅值來判斷脈衝發生時間； 對於主動聲納和地震探測中的可控聲源，則直接給出脈衝幹擾作用時間。
4.根據權利要求1所述的拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，其特徵在於，所述步驟 108)中，對所述步驟107)的每一數據塊處理輸出，找出最小和最大值，令最小值對應灰度 為0，最大值對應灰度為255，其他數值在兩者間線形分布，直接按照灰度值進行圖像顯示。
全文摘要
本發明提供一種拖曳聲學陣列的拖船噪聲抑制方法，通過空間臨近陣元幹擾分量強相關的特點進行幹擾抵消，然後對幹擾抵消器輸出完成波束形成處理。包括設定相關閾值及參數；帶通濾波；脈衝幹擾檢測；通道歸一化處理；相鄰陣元抵消；失效通道剔除；常規波束形成以及偏移成像；圖像背景均衡等處理過程。通過對鄰近陣元進行自適應抵消，然後對抵消後的輸出進行常規波束形成，使拖船幹擾的能量大為降低，從而可以消除強幹擾的柵瓣和旁瓣影響，改進微弱信號的檢測性能。另外，本發明的方法由於分別在時域和空域進行幹擾抑制，實際幹擾抵消效果良好，並且對運算複雜度要求較低，工程實現簡單。
文檔編號G01V1/36GK101876715SQ200910235948
公開日2010年11月3日 申請日期2009年10月30日 優先權日2009年10月30日
發明者孫長瑜, 王磊, 靳曉寧 申請人:中國科學院聲學研究所