(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111333321.X (22)申请日 2021.11.11 (71)申请人 中国船舶重 工集团公司第七一五研 究所 地址 310023 浙江省杭州市西湖区留下街 道屏峰715号 (72)发明人 王昊　马启明　 (74)专利代理 机构 杭州赛科专利代理事务所 (普通合伙) 33230 代理人 宋飞燕 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 加窗二维解卷多 波束功率谱 估计算法 (57)摘要 本发明属于声纳信号处理领域， 公开了加窗 二维解卷多波束功率谱估计算法， 其步骤包括根 据阵列结构、 处理频段预先计算、 存储每一个扫 描指向(θ,F)的导引向量全集， 即点扩展函数； 采用k点阵元时域数据进行加窗傅里叶变换， 得 到第n批阵元频域数据； 采用预存的导引向量集 进行加窗波束形成器处理得到多波束功率谱估 计结果； 用离散二维积分形式的R ‑L迭代算法对 空域‑时域加窗的多波束功率谱二维解卷处理， 估计出目标的真实能量 分布估计PBout； 在完成解 卷处理之后， 对PBout进行二维谱峰搜索， 以极值 点中最小值作为背景估计， 对所有非极值点背景 平滑， 得到新的多波束功率谱估计。 本发明方法 有效改善了被动声纳窄带警戒的性能， 具有较强 的工程实 践意义。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 114091328 A 2022.02.25 CN 114091328 A 1.一种加窗二维解卷多 波束功率谱 估计算法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一： 根据阵列结构、 处理频段预先计算、 存储每一个扫描指向 的导引向量全 集， 即点扩展函数； 步骤二： 采用k点阵元时域数据进行加窗傅里叶变换， 得到第n批阵元频域数据， 进而得 到互谱密度矩阵R； 步骤三： 采用预存的导引向量集进行加窗波束形成器处理， 得到多波束功率谱估计结 果； 步骤四： 用离散二维积分形式的R ‑L迭代算法对空域 ‑时域加窗的多波束功率谱二维解 卷处理， 估计出目标的最终空间能量分布估计PBout； 步骤五： 在完成解卷处理之后， 对PBout进行二维谱峰搜索， 以极值点中最小值作 为背景 估计， 对所有非极值 点背景平 滑， 得到新的多 波束功率谱 估计。 2.根据权利要求1所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 根据其特征在于： 步骤 一中的点扩展函数， 定义x的负半轴为0 °方向， 顺时针扫描180 °， 得到一个四维矩阵。 3.根据权利要求2所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 四维矩阵 为 其中 表示向量 点乘， ws(k)表示空域窗函数， wt(k)表示时域窗函数， 表示 对频率为F的单频信号时域加窗之后做傅里叶变换 得到的频域数据。 4.根据权利要求1所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 步骤二中 的加窗傅里叶变换公式为 其中X(k)为阵元时域数据， 得到互谱 密度矩阵为R(f)＝E[Yt(f,n)YtH(f,n)]。 5.根据权利要求1所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 步骤三中 的处理公式为 6.根据权利要求1所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 步骤四中 的二维解卷处理公式为 其 中 ， 为能量归一 化的二维点扩展函数。 7.根据权利要求6所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 对于 的初始值， 将其赋为 经过i+1次迭代， 得到最终空间能量分布估计 8.根据权利要求1所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 搜素出所 有的极大值点记为 选取极值点中的最小值记为 对PBout所有权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114091328 A 2非极值点背景平 滑， 得到新的多 波束功率谱 估计。 9.根据权利要求8所述的加窗二维解卷多波束功率谱估计算法， 其特征在于： 新的多波 束功率谱 估计为 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114091328 A 3