目標(biāo)回波信號(hào)的產(chǎn)生及特征

在主動(dòng)聲吶的工作過(guò)程中，發(fā)射信號(hào)經(jīng)入射信道的傳播，與主動(dòng)目標(biāo)發(fā)生散射作用并攜帶主動(dòng)目標(biāo)特征，再經(jīng)反射信道到達(dá)接收陣列，主動(dòng)目標(biāo)亦可視為二次聲源。目標(biāo)回波信號(hào)中將包含發(fā)射信號(hào)特征、聲波入射至目標(biāo)所經(jīng)過(guò)的傳輸信道特征、目標(biāo)散射特征、反射回波至接收陣所經(jīng)過(guò)的傳輸信道特征等。主動(dòng)目標(biāo)識(shí)別的關(guān)鍵在于能否從包含以上諸多因素的回波信號(hào)中準(zhǔn)確提取出反映目標(biāo)物理本質(zhì)的特征。

材料特征

目標(biāo)的材料特征是指目標(biāo)表面的軟、硬邊界，也包括殼體層數(shù)、內(nèi)部填充、是否加肋等因素，主要表現(xiàn)為回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間的幅度差、相位差以及波形擴(kuò)展等現(xiàn)象。對(duì)于剛性散射體來(lái)說(shuō)，聲波照射并不激發(fā)物體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)，而對(duì)于一般的彈性散射體，則將激勵(lì)起內(nèi)部的聲場(chǎng)，不同的材料屬性使其聲散射信號(hào)中包含了相應(yīng)的特征。

幾何特征

目標(biāo)的幾何特征指目標(biāo)的尺度、形狀、強(qiáng)散射區(qū)分布等平面或立體結(jié)構(gòu)，主要引起目標(biāo)回波中各反射點(diǎn)的聲程差，表現(xiàn)為回波信號(hào)中各峰值的時(shí)延差。目標(biāo)回波包絡(luò)結(jié)構(gòu)中的峰值一般對(duì)應(yīng)于目標(biāo)中的強(qiáng)反射點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)組成會(huì)隨目標(biāo)航向與照射方向夾角的改變而改變。

運(yùn)動(dòng)特征

目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征指目標(biāo)速度、加速度及轉(zhuǎn)彎、上浮、下潛等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在頻域上，目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征表現(xiàn)為發(fā)射信號(hào)與回波信號(hào)的頻率差異（即多普勒頻移）；而在時(shí)域上，則表現(xiàn)為回波信號(hào)相對(duì)于發(fā)射信號(hào)的拉伸或壓縮。

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