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龙图腾网获悉中国船舶重工集团公司第七一五研究所申请的专利一种主动声纳应答方法及应答器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113900080B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110988903.5，技术领域涉及：G01S7/52；该发明授权一种主动声纳应答方法及应答器是由倪东波;许钢灿;王慧文;张天亮设计研发完成，并于2021-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种主动声纳应答方法及应答器在说明书摘要公布了：本发明提供了一种主动声纳应答方法及应答器，首先通过搜索声纳发射直达波,测得直达脉冲信号频谱,据此精确确定FIR带通滤波器中心频率和带宽,再通过微分精确测得脉冲包络前后沿宽度,由应答器内部信号生成不受多径和混响扩展影响的模拟目标回波信号。本发明的有益效果为：本发明解决了浅海海上试验舰壳声纳大功率发射常规应答输出信号无法满足声纳性能检测精度标校问题；利用应答器内部FPGA可编程信号生成的灵活性，频率、脉宽、带宽可任意设置，大幅提高海上试验测试效率。

本发明授权一种主动声纳应答方法及应答器在权利要求书中公布了：1.一种主动声纳应答方法，其特征在于：首先通过搜索声纳发射直达波,测得直达脉冲信号频谱,据此精确确定FIR带通滤波器中心频率和带宽,再通过微分精确测得脉冲包络前后沿宽度,由应答器内部信号生成不受多径和混响扩展影响的模拟目标回波信号； 该方法包括被动应答和混合应答，具体步骤如下： 1、被动应答 根据控制单元的命令，通过接收换能器接收直达声波及混响，将接收信号通过放大、带通滤波、幅度调节、门限设置，再激励线性功放驱动发射换能器发出应答信号，实现主动目标回波信号实时模拟； 2、混合应答 通过接收换能器接收信号形式未知的发射直达波，先对该直达波进行短时谱分析、脉冲前沿与宽度检测，选择合理的FIR滤波器带宽，提高信噪比，再将脉冲包络经数字微分测得脉冲前、后沿宽度，得到脉冲宽度，用上升沿触发内部信号源生成与直达波信号脉宽相同，频率、幅度、门限可调的脉冲应答信号，实现目标强度与多普勒模拟； 所述的混合应答具体步骤如下： a信号提取 为了测得发射直达波频谱，兼顾实际应答信号脉宽不小于50ms，则设短时FFT的脉冲信号长度取为τ＝31.25ms,重跌50％，累积时间T不小于10s，短时FFT的计算： 以fs为采样频率，对xt进行采样，得到样本序列： x0,x1,…,xN-1, 其中N为样本长度，则其DFT为： 当fs＝32768Hz,N＝τ×fs＝1024时，频率分辨率：经FFT得到的增益 增加累积次数，利用噪声的不相关性，使FFT的增益进一步提高，把xk分为M段，同时覆盖了对主动信号脉宽长度T的频谱分析，T＝M×τ＝10s,则M＝320； 设第m段信号为: xm-1N+kk＝0,1,…,N-1 每一段长度为N,对第m段信号进行DFT,得到谱 把|Xml|2进行累加，得到： 通过以上确定发射信号中心频率与带宽，确定FIR滤波器的设计参数，确定中心频率、带宽及衰减特性； b包络与脉宽检测 通过上述滤波的信号，信噪比得以改善，经包络检波、微分，精确提取发射脉冲信号的前后沿，以此确定应答信号的脉冲宽度； 调用Matlab中的梯度函数，通过梯度最大值求得上升沿和下降沿出现时刻，以此触发信号源，生成与发射信号脉宽相同的发射信号； C应答信号生成 通过a、b测得三次连续发射的信号形式和脉冲宽度，平均后作为应答信号生成参数；由实时测得的上升沿，即最大正梯度触发并同步Altera芯片EP3C120F780I7内置NCO生成应答信号；NCO为数字控制振荡器，通过设置频率字的方式来产生信号,在固定的工作时钟Fmclk下，为得到频率为fclk的数字信号，其位宽为N的频率字由下式定义： fphi＝2NfclkFmclk 在电路中1#NCO产生载波信号，2#NCO产生调制包络；单频信号和调制信号频率字由查表获取，调频信号频率字根据脉宽、频率参数按公式1、2实时计算更新； 脉宽为T的双曲调频发射信号为: t0＝TBfm，k＝fm-B2×t0+T2，fm为中心频率，T为信号的脉宽，B为信号的带宽，双曲线调频的瞬时频率为： 单频脉冲信号的产生: st＝exp-j2πfott＝0～T2。

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