1.一種利用抹香鯨叫聲脈沖的目標(biāo)距離和速度探測裝置,其特征是,由信號發(fā)射器和信號接收器組成;信號發(fā)射器由抹香鯨叫聲脈沖庫A集合器、脈沖隨機(jī)摘取器、脈沖發(fā)射器和聲源組成;信號接收器由水聽器、脈沖處理器、距離計(jì)算器和速度計(jì)算器組成。
2.如權(quán)利要求1所述的利用抹香鯨叫聲脈沖的目標(biāo)距離和速度探測裝置,其特征是,脈沖發(fā)射器按一定的時間差Tn,n=1,2,…,N,將這一組脈沖中的第一個脈沖在t1時刻經(jīng)聲源4發(fā)射出去,同時將這一組脈沖中的第二個脈沖在t2時刻經(jīng)聲源4發(fā)射出去;與此同時,脈沖發(fā)射器將所發(fā)射出去的這一組脈沖信號以及t1和t2時刻參數(shù)傳送至脈沖處理器,并同時將時間差Tn傳送至距離計(jì)算器和速度計(jì)算器;
脈沖信號經(jīng)目標(biāo)反射后,經(jīng)水聽器接收到回波信號;水聽器再將接收到的回波信號傳送至脈沖處理器;
脈沖處理器接收水聽器傳來的回波信號,并記錄下兩個脈沖到達(dá)的時間t3和t4,然后對接收到的信號進(jìn)行去噪,然后以脈沖發(fā)射器傳送過來的一組脈沖為參考脈沖,與水聽器傳送來的一組脈沖進(jìn)行自相關(guān)計(jì)算,并計(jì)算兩個脈沖自相關(guān)峰值之間的時間差
脈沖處理器將時間參數(shù)t3和t4傳送至距離計(jì)算器;距離計(jì)算器根據(jù)如下公式計(jì)算出目標(biāo)的距離R,其中,c為聲波在水中的傳播速度;
脈沖處理器將時間差參數(shù)傳送至速度計(jì)算器;速度計(jì)算器根據(jù)如下公式計(jì)算出目標(biāo)的速度υ。
3.一種利用抹香鯨叫聲脈沖的目標(biāo)距離和速度探測方法,其特征是,步驟如下:
首先從抹香鯨原始叫聲序列里摘取出所有的叫聲脈沖,然后,篩選出距離分辨力高多普勒容限大的叫聲脈沖,然后,再對這些脈沖進(jìn)行互相關(guān)計(jì)算,將每兩個互相關(guān)性小的脈沖分為一組;最后,將N組脈沖存儲在抹香鯨叫聲脈沖庫A集合器;
當(dāng)對目標(biāo)的距離和速度實(shí)施一次測量時,脈沖隨機(jī)摘取器從鯨叫聲脈沖庫A集合器中隨機(jī)選取一組脈沖發(fā)送給脈沖發(fā)射器;
脈沖發(fā)射器按一定的時間差Tn,n=1,2,…,N,將這一組脈沖中的第一個脈沖在t1時刻經(jīng)聲源4發(fā)射出去,同時將這一組脈沖中的第二個脈沖在t2時刻經(jīng)聲源4發(fā)射出去;與此同時,脈沖發(fā)射器將所發(fā)射出去的這一組脈沖信號以及t1和t2時刻參數(shù)傳送至脈沖處理器,并同時將時間差Tn傳送至距離計(jì)算器和速度計(jì)算器;
脈沖信號經(jīng)目標(biāo)反射后,經(jīng)水聽器接收到回波信號;水聽器再將接收到的回波信號傳送至脈沖處理器;
脈沖處理器接收水聽器傳來的回波信號,并記錄下兩個脈沖到達(dá)的時間t3和t4,然后對接收到的信號進(jìn)行去噪,然后以脈沖發(fā)射器傳送過來的一組脈沖為參考脈沖,與水聽器傳送來的一組脈沖進(jìn)行自相關(guān)計(jì)算,并計(jì)算兩個脈沖自相關(guān)峰值之間的時間差
脈沖處理器將時間參數(shù)t3和t4傳送至距離計(jì)算器;距離計(jì)算器根據(jù)如下公式計(jì)算出目標(biāo)的距離R,其中,c為聲波在水中的傳播速度;
水下目標(biāo)速度測量方法如下:
脈沖處理器將時間差參數(shù)傳送至速度計(jì)算器;速度計(jì)算器根據(jù)如下公式計(jì)算出目標(biāo)的速度υ。