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申请/专利权人：南京畅淼科技有限责任公司

摘要：本发明公开了一种基于多通道二次DFT与内插相结合的船舶方位估计方法，包括：第一步：获取M通道矢量水听器的声压和X、Y方向振速；第二步：对M通道声压和X、Y方向振速作叠加后再作DFT并基于此搜索频谱幅度最大值；第三步：基于频谱幅度最大值设置门限，作通道有效性预检测，基于有效通道的平均幅度谱估计得到船舶信号频率并依据有效通道数转入不同处理步骤；第四步：基于所估计对有效通道数据作单频点DFT；第五步：基于单频点DFT结果作二次DFT，进一步结合内插法估计得到船舶方位方法结束；第六步：计算各有效通道声压和X、Y方向振速在信号频率处的互谱并基于此估计得到船舶方位该算法实现简单，运算量小，具有很强的工程实用性。

主权项：1.一种基于多通道二次DFT与内插相结合的船舶方位估计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：第一步：获取待处理的均匀线阵列M通道矢量水听器声压p1n,p2n,…,pMn，X方向振速和Y方向振速n＝0,1,…,N-1，其中，pin为获取的第i路通道矢量水听器声压，为获取的第i路通道矢量水听器X方向振速，为获取的第i路通道矢量水听器Y方向振速，i＝1,2,…,M；第二步：分别对M通道矢量水听器的声压p1n,p2n,…,pMn，X方向振速和Y方向振速作线性叠加得到x1n,x2n,…,xMn，对x1n,x2n,…,xMn分别作DFT求其频谱得到Xik，k＝1,2,…,N2，i＝1,2,…,M，Xik为xin频谱中索引k对应的值，基于Xik搜索得到幅度最大值对应的通道号m和离散频率索引km；第三步：依据频谱最大幅度值|Xmkm|设置有效通道选取门限λ，对各通道作有效性预检测得到δM路有效通道，计算有效通道数据的平均幅度谱k＝1,2,…,N2，其中，为从x1n,x2n,…,xMn中选取的δM路有效数据，为有效通道的通道号，基于平均幅度谱结合内插法估计得到船舶信号频率设置有效通道数量门限δ，若δM＞δ，则转入第四步，否则转入第六步；第四步：依据所估计的船舶信号频率对所选取的δM路有效通道数据作单频点DFT得到Yi0，i0＝1,2,…,δM，n＝0,1,…,N-1；第五步：对单频点DFT结果Yi0作二次DFT得到Gl，并结合内插法估计得到船舶方位不执行第六步，l＝1,2,…,M；第六步：计算各有效通道单矢量水听器声压分别与X方向振速和Y方向振速在船舶信号频率处的互谱和基于互谱和估计得到δM个船舶方位初步估计值计算δM个矢量水听器方位估计结果的平均值得到船舶方位估计i0＝1,2,…,δM；第三步的具体方法如下：4.1依据通道号m和离散频率索引km对应的频谱最大幅度值|Xmkm|设置有效通道选取门限λ：λ＝μXmkm|其中，μ为有效通道选取门限相对于最大幅度值|Xmkm|所占的比例系数，μ为实数，且0＜μ＜1；4.2依据有效通道选取门限λ作通道有效性预检测： 其中，|Xikm|为第i路通道数据频谱在离散频率索引km处的幅度值，εi为通道有效性标记，εi＝0代表第i路通道无效，εi＝1代表第i路通道有效；4.3计算有效通道数量δM并记录有效通道号： 记录δM路有效通道的通道号为其中，为第i0路有效通道的通道号，δM个有效通道号的获取方法为：设i＝1,若第i路通道的通道有效性标记εi＝1，则保存该路通道的通道号i，否则舍弃，令i＝i+1，重复判决过程，直至i＞M，停止判决，此时累计获得δM个有效通道号，即且i∈N+}，i0＝1,2,…,δM，其中，N+表示正整数；4.4计算δM路有效通道数据的幅度谱平均值 4.5搜索幅度谱平均值最大值所对应的离散频率索引kp： 其中，表示在1≤k≤N2范围内搜索的最大值所对应的离散频率索引；4.6基于平均幅度谱计算信号频率相对偏差δ0：取在离散频率索引kp-1，kp和kp+1处的值，分别记为Al，Am和Ar，即： 利用所述Al，Am和Ar计算信号频率相对偏差δ0： 4.7基于信号频率相对偏差δ0采用内插法估计船舶信号频率 其中，kp为幅度谱平均值最大值所对应的离散频率索引，fs为船舶信号采样频率；4.8设置有效通道数量门限δ，δ为正整数，且8≤δ≤M，若δM＞δ，则转入第四步，否则转入第六步。

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