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申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所

摘要：本发明提供了一种基于垂直子阵回波互谱相位图拉普拉斯范数的主动目标深度分辨方法，所述方法包括以下步骤：1构建测量声场2取N元垂直发射阵的上半阵激发目标回波声压和Pup与下半阵激发目标回波声压之和Pdown的互谱Bzt,ω；3对互谱Bzt,ω取相位；6利用路图表征互谱Bzt,ω的相位宽带起伏；7度对角矩阵D；8拉普拉斯矩阵L；9图拉普拉斯算子范数||x||L；10路图信号x；11对于路图信号，如果通过边连接的两顶点值波动较小，则||x||L较小，对应水下目标；如果路图信号x波动较大，即相邻两顶点值距离较大，则||x||L就较大，对应水面目标；12依据如下判决准则做出目标类型的分辨。该方法的优点在于，无需已知目标的散射函数，计算量低。

主权项：1.一种基于垂直子阵回波互谱相位图拉普拉斯范数的主动目标深度分辨方法，其特征在于，所述主动目标深度分辨方法包括以下步骤：1构建测量声场,测量声场包括垂直发射阵、目标、接收阵,垂直发射阵由N个沿深度方向分布的发射换能器构成,目标在水平接收阵正横方向距离r处；2取N元垂直发射阵的上半阵激发目标回波声压之和Pup与下半阵激发目标回波声压之和Pdown的互谱Bzt,ω，如下所示： 式中,N为发射阵元数，ω为角频率，Pri为目标回波的复声压，zsj表示第j个发射阵元的深度，zt表示目标深度，zr表示接收阵元深度，r表示目标距离，j表示发射阵元序号；3对互谱Bzt,ω取相位，得到相位随角频率的变化曲线，如下所示： 将互谱B0zt,ω简化表示为，B0zt,ω＝ABωexpiφBω式中，zt表示目标深度,ω为角频率,i表示虚数单位，ABω为垂直发射阵上半阵激发目标回波与垂直发射阵下半阵激发目标回波互谱的幅度特征，φBω为垂直发射阵上半阵激发目标回波与垂直发射阵下半阵激发目标回波互谱的相位特征；4垂直发射阵上半阵激发目标回波与垂直发射阵下半阵激发目标回波互谱的幅度特征ABω表示为：ABω＝|B0zt,ω|5垂直发射阵上半阵激发目标回波与垂直发射阵下半阵激发目标回波互谱的相位特征φBω表示为：φBω＝ArgB0zt,ω6利用路图表征互谱Bzt,ω的相位宽带起伏，图的顶点表征频点，总共N个频点，用路图连接，顶点对应的值表示对应频点相位的大小，其邻接矩阵可表示为由连接边权重组成的一个N×N矩阵，记为W，考虑非加权邻接矩阵，有 7度对角矩阵D表示为： 式中，对角元素为8拉普拉斯矩阵表示为：L＝D-W9图拉普拉斯算子范数||x||L表示为： 式中，||||L图拉普拉斯算子范数，T表示向量转置，路图信号x对应不同频点对应相位特征组成的向量；10路图信号x表示为x＝[φBf1,φBf2,…,φBfN]T式中，φBfi为第i个频点对应的互谱相位特征,N表示频点数，T表示向量转置；11对于路图信号x，如果通过边连接的两顶点值波动较小，则||x||L较小，对应水下目标；如果路图信号x波动较大，即相邻两顶点值距离较大，则||x||L就较大，对应水面目标；12依据如下判决准则做出目标类型的分辨，用Rdzt表示从数据中提取的相位特征的图拉普拉斯算子范数H0:RdztRdzlimH1:RdztRdzlim式中，zt为目标深度，zlim为分辨深度。

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