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加权宽带时反算子分解多目标声成像方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2024-09-14 08:50:46

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2024-09-14 08:50:47
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供加权宽带时反算子分解多目标声成像方法，该方法在现有的时反算子分解方法的基础上，有效地利用目标散射特性和宽带信息，从而达到消除伪目标、有效显示扩展性目标空间特征和同时展示多个目标的目的。本发明提出的加权宽带时反算子分解多目标声成像方法，根据特征值的变化趋势确定信号子空间，提取各个信号子空间，各个子带模糊度函数的最大值以及相应的二维声场空间，根据最大特征值与频率的函数关系设计加权系数，加权对应信号子空间和子带的模糊度函数，并将加权后的模糊度函数非相干累加，将最终结果显示为声场图像，同时确定多个目标的空间位置。

一种加权宽带时反算子分解多目标声成像方法，其核心为：将收发合置阵接收到的信号进行傅里叶分解，经过窄带滤波器划分为各个子带，将各个子带对应的时反算子奇异值分解，根据特征值的变化趋势判断信号子空间的个数，将所有信号子空间对应的特征向量与基于声传播模型的传递向量相关后获得模糊度函数，提取各子带模糊度函数的最大值及所对应的二维声场空间，同时以特征值设计加权系数，加权模糊度函数的最大值，将所有子带的加权结果相干累加，再将所有信号子空间的结果相干累加，呈现为空间图像。

加权宽带时反算子分解多目标声成像方法在海洋资源开发和利用的声探测领域有较好的应用前景。

由于声波在水中传播的性能优于光波和电磁波，该方法通过阵列对多个点目标或者扩展性目标进行声成像，能够提高海洋资源探测的准确性。

在实际应用中，传统的基于平面波模型的处理方法不再适用，由于声信号在海洋中的传播呈现多路径/多简正模状态，很容易造成检测过程中的伪目标或虚影现象，影响声纳系统的成像效果。而加权宽带时反算子分解多目标声成像方法能够有效解决这些问题，提高成像质量。

随着技术的不断发展和完善，该方法在其他领域也有一定的应用潜力，例如医学成像、无损检测等。

浙江工业大学是东部沿海地区第一所省部共建高校、首批国家“高等学校创新能力提升计划”（2011计划）协同创新中心牵头高校和浙江省首批重点建设高校，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。学校坚持立德树人根本任务，以拔尖创新人才为引领、高级应用型人才为主体、复合型人才为特色，大力培养德智体美劳全面发展，富有家国情怀、国际视野、创新精神和实践能力的行业精英和领军人才。

本发明的优点是：无需判断每个目标与特征值和特征向量之间的对应关系，充分利用信号子空间信息，将多个目标呈现在同一幅图像中，清楚地展示了目标之间的相对位置。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。