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更新時間:2026-01-08
瀏覽次數:122di一步通過前置放大器對信號進行低噪聲放大,避免后續處理中信號被噪聲淹沒;
同步進行帶通濾波,只保留與發射信號頻率匹配的頻段信號,濾除高頻和低頻的干擾噪聲,初步提純信號。
ADC 按照預設的采樣率(需滿足奈奎斯特采樣定理,通常為發射頻率的 2~4 倍)對模擬信號采樣,將連續的電壓信號轉換為離散的數字編碼;
采樣精度(如 12bit、16bit)直接決定信號的動態范圍,精度越高,越能區分微弱的目標回波和噪聲。
時間增益補償的核心邏輯是:根據信號的傳播時間(對應目標距離)動態調整增益—— 對遠距離回波(長傳播時間)施加更高增益,對近距離回波(短傳播時間)施加較低增益;
最終實現不同距離的目標回波強度均衡化,避免近距離目標信號飽和、遠距離目標信號被掩蓋。
發射的 CHIRP 信號是 “寬頻帶、長持續時間" 的調頻脈沖,接收后通過匹配濾波完成脈沖壓縮;
壓縮后信號的脈寬大幅變窄、峰值功率顯著提升,既保留了長脈沖的高能量(利于遠距離探測),又獲得了窄脈沖的高距離分辨率,能有效區分近距離的兩個相鄰目標。
控制陣列各單元的信號延遲時間,使目標方向的回波信號在相位上同步疊加,信號強度大幅增強;
非目標方向的干擾信號則因相位不一致相互抵消,從而提升聲吶的角分辨率和抗干擾能力;
對于緊湊型聲吶,波束形成可通過 DSP 芯片實時計算,實現毫秒級波束切換,完成 360° 全向或扇形掃描。
恒虛警率檢測的核心是自適應計算噪聲門限:以每個檢測點周圍的背景噪聲為參考,動態設置閾值;
只有當信號幅度超過該閾值時,才判定為 “疑似目標",同時保證虛警概率穩定(不受噪聲強度變化影響);
這一步能有效剔除虛警,提升目標識別的可靠性。
距離計算:根據聲波往返時間 和水下聲速 (約 1500m/s),通過公式 計算目標距離;
方位計算:根據波束形成的波束指向角,確定目標的水平 / 垂直方位;
強度提取:記錄目標回波的幅度值,反映目標的材質、大小等特征(如金屬目標回波強度高于泥沙目標)。
2D 成像:將目標的距離、方位、強度映射為圖像像素,生成灰度或彩色的扇掃 / 全景圖像;
3D 成像:結合聲吶的俯仰角度信息,生成包含三維坐標(X/Y/Z)和強度的點云數據;
數據通過標準化接口(以太網、RS-485)傳輸,支持實時顯示、存儲或導入第三方軟件(如 EIVA、CloudCompare)進行建模分析。