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申请/专利权人：哈尔滨工程大学

摘要：合作水声信号时延差估计方法，它属于水下声学定位技术领域。本发明解决了现有方法不能实现小计算复杂度和高时延差估计精度的兼顾，且无法满足实时性要求的问题。本发明具体为：根据无人平台上安装的水听器接收信号，获得接收信号到达各个水听器的时刻和各水听器对应的拷贝相关包络峰值，并计算基于拷贝相关法的相邻水听器的时延差；再计算相邻水听器的广义互相关最大峰、次大峰对应的时延差以及标准互相关包络值；根据计算出的拷贝相关包络峰值，广义互相关最大峰、次大峰对应的标准互相关包络值，计算各个水听器的接收信号有效幅度；根据接收信号有效幅度分别计算出每组相邻水听器通道的最终时延差；本发明方法可以应用于水下声学定位技术领域。

主权项：1.合作水声信号时延差估计方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、初始化非中心的无人平台计数l＝1；步骤二、在第l个无人平台上安装有接收阵，所述接收阵由空间位置不同的k个水听器组成，根据各水听器的接收信号，获得接收信号到达各个水听器的时刻和各个水听器对应的拷贝相关包络峰值，并计算基于拷贝相关法获得的相邻水听器的时延差；再计算相邻水听器的广义互相关最大峰对应的时延差以及标准互相关包络值、广义互相关次大峰对应的时延差以及标准互相关包络值；所述步骤二的具体过程为：步骤二一、中心无人平台发射的本地信号为st，第l个无人平台上的第i个水听器接收的信号为xit；对第i个水听器接收的信号进行数字采样处理后，将数字采样处理结果依次通过带通滤波器和正交滤波器，得到xit对应的解析信号x′it；同理，分别获得每个水听器接收的信号对应的解析信号；并在本地预先存储有多个不同多普勒速度下的本地信号，并将各个本地信号分别通过正交滤波器，分别得到各个本地信号对应的解析信号；步骤二二、分别将解析信号x′it与每个本地信号对应的解析信号进行拷贝相关计算，从各次拷贝相关计算结果中获取最高的拷贝相关包络峰值，得到最高的拷贝相关包络峰值所对应的本地信号的多普勒速度，记录该多普勒速度对应的本地信号的点数Ni；并记录获取的拷贝相关包络峰值点的位置x0、与峰值点相邻的左点位置x1以及与峰值点相邻的右点位置x2，同时记录位置x0对应的拷贝相关包络幅值y0、位置x1对应的拷贝相关包络幅值y1以及位置x2对应的拷贝相关包络幅值y2；根据位置x0、位置x1和位置x2，以及位置x0、位置x1和位置x2对应的拷贝相关包络幅值y0、y1和y2，获得接收信号到达第i个水听器的时刻和第i个水听器对应的拷贝相关包络峰值yi_copy；同理，分别获得信号到达每个水听器的时刻和每个水听器对应的拷贝相关包络峰值；对于相邻的第i个水听器和第j个水听器，将信号到达第i个水听器的时刻与信号到达第j个水听器的时刻做差，得到基于拷贝相关法估计的第i个水听器与第j个水听器的时延差步骤二三、根据各个水听器接收信号对应的解析信号，计算相邻水听器的广义互相关最大和次大峰值对应的点位，并获得最大峰值的点位对应的广义互相关峰值和标准互相关包络值、次大峰值的点位对应的广义互相关峰值和标准互相关包络值；步骤二四、根据相邻水听器广义互相关最大和次大峰值对应的点位、点位对应的广义互相关峰值，来计算相邻水听器的广义互相关最大和次大峰值对应的时延差；步骤三、根据步骤二中计算出的拷贝相关包络峰值、广义互相关最大峰对应的标准互相关包络值和广义互相关次大峰对应的标准互相关包络值，计算各个水听器的接收信号有效幅度；步骤四、根据步骤二中计算出的时延差和步骤三中计算出的接收信号有效幅度，分别计算出每组相邻水听器通道的最终时延差；步骤五、判断计数l是否达到最大；若计数达到最大，则结束；若计数未达到最大，则令l＝l+1，返回执行步骤一。

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