CN109557187A - 一种测量声学系数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种测量声学系数的方法，包括：利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形；根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场；将行波场建立后采集的数据输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数。本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法能够提高测量速度，提高测量结果的准确性。

Description

一种测量声学系数的方法

技术领域

本发明涉及水下材料声学参数测量技术领域，尤其涉及一种测量声学系数的方法。

背景技术

现有技术中有基于迭代法建立行波场的行波管系统，该系统通过主发换能器发射连续波信号，同时用双水听器法得到反射界面，也就是次发换能器界面的反射系数，然后通过次发换能器发射同频信号，使用迭代法逐步调整次发换能器的发射幅值和相位，实现对反射波的抵消，并在抵消完成后使用双水听器法计算得出待测样品声学参数。

基于此，本发明的发明人发现，现有方案采用连续波发射，测量速度慢，同时没有考虑到换能器频响对抵消质量的影响，影响了测量结果的准确。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提供一种测量声学系数的方法能够提高测量速度和测量结果的准确性。

为解决以上技术问题，本发明实施例提供一种测量声学系数的方法，包括：

利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形；

根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场；

将行波场建立后采集的数据输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数。

可选地，在将行波场建立后采集的数据输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数之后，还包括：

多次测量所述声学系数后，去除异常值，取均值，并输出所述声学系数测量结果。

可选地，所述利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形包括：

输入待测频点，输入理想波形至主发换能器发射，将采集到的信号由双水听器法分离得到发射波形，将得到的波形输入至自适应波形控制算法中，所述自适应波形控制算法将更新发射输入波形，并得出发射波形与理想波形的误差，当所述误差小于阈值时，输出所述控制后波形，所述控制后波形包括控制后主发波形和控制后次发波形。

可选地，根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场，包括：

将控制后主发波形和控制后次发波形同步发射，设置初始发射幅值与初始时延搜索边界，根据黄金分割搜索算法逐步缩小时延搜索边界，对次发发射输入时延搜索边界使次发换能器发射波形与主发换能器发射波形的反射波进行抵消，并将采集到的信号输入双水听器法函数中求出次发界面的反射系数，通过比较次发界面的反射系数确定搜索方向，直到得到最佳时延。

可选地，根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场，包括：

将控制后主发波形和控制后次发波形同步发射，将最佳时延作为初始发射时延，设置初始幅值搜索边界，根据黄金分割搜索算法逐步缩小幅值搜索边界，对次发发射输入幅值搜索边界使次发换能器发射波形与主发换能器发射波形的反射波进行抵消，并将采集到的信号输入双水听器法函数中求出次发界面的反射系数，通过比较次发界面的反射系数确定搜索方向，直到得到最佳幅值。

可选地，所述双水听器法包括：通过两个水听器空间位置上的差异实现对入射波和反射波的分离。

可选地，所述黄金分割搜索算法包括：通过保持搜索空间收敛速度一致的方式进行一维搜索。

可选地，所述自适应波形控制算法包括：

由于从数字信号到模拟电信号的转换、滤波放大、以及电信号到声信号的转换会经过信号源、功放以及换能器的作用，如式(1)和式(2)所示：

x(n)*M_主(n)*N_主(n)*L_主(n)＝y_主(n) (1)

x(n)*M_次(n)*N_次(n)*L_次(n)＝y_次(n) (2)

式中“*”表示卷积，x(n)表示输入的数字信号，y(n)为水听器接收到声信号经过采集后的电信号，M(n)、N(n)、L(n)分别表示离散化表示的换能器的频响、功放等外围发射电路的频响、以及水听器灵敏度，下标主、次分别表示为主发换能器处和次发换能器处的结果；

令

H_主(n)＝M_主(n)*N_主(n)*L_主(n) (3)

H_次(z)＝M_次(z)*N_次(z)*L_次(z) (4)则

x(n)*H_主(z)＝y_主(n) (5)

x(n)*H_次(z)＝y_次(n) (6)

为了令主发波形与理想填充正弦脉冲波形相匹配，令次发波形与主发波形经吸声面反射的波形相匹配，利用自适应滤波器构建自适应控制算法，使得

式中，表示对主发信号进行滤波的自适应滤波器系数，表示对输入的x(n)信号的一个近似；

令期望响应d(n)为理想正弦填充脉冲信号，滤波器输入信号u(n)为上一轮经过双水听器法分离后的入射信号，y(n)为滤波器输出信号，则

式中，为自适应滤波器系数，上标T表示转置；

令

e(n)＝d(n)-y(n) (9)

式中e(n)表示滤波器估计误差，则当滤波器估计误差e(n)收敛时，满足：

y(n)≈d(n) (10)

由于：

u(n)＝d(n)*H_主(n) (11)

由(12)可知，当自适应滤波器收敛时，自适应滤波器的系数为H_主(n)逆模型的估计，此时完成主发波形控制的建模。

可选地，所述自适应波形控制算法包括：利用自适应滤波器构建自适应控制算法，使得

式中，表示对次发信号进行滤波的自适应滤波器系数，表示对输入的x(n)信号的一个近似；

令期望响应d(n)为理想正弦填充脉冲信号，滤波器输入信号u(n)为上一轮经过双水听器法分离后的入射信号，y(n)为滤波器输出信号，则

式中，为自适应滤波器系数，上标T表示转置；

令

e(n)＝d(n)-y(n) (15)

式中e(n表示滤波器估计误差，则当滤波器估计误差e(n)收敛时，满足：

y(n)≈d(n) (16)

由于：

u(n)＝d(n)*H_次(n) (17)

由(18)可知，当自适应滤波器收敛时，自适应滤波器的系数为H_次(n)逆模型的估计，此时完成次发波形控制的建模。

为解决以上技术问题，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。

为解决以上技术问题，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。

为解决以上技术问题，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。

本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法能够提高测量速度，并且降低换能器频响对抵消质量的影响，提高测量结果的准确性。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示出本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法的流程图；

图2示出本发明另一实施例提供的一种测量声学系数的方法的流程图；

图3示出通过本发明实施例进行测试后水柱中次发换能器界面反射系数控制前后效果对比的对比图；

图4示出通过本发明实施例进行测试后钢板测量自适应波形控制前后相对误差改善的示意图；

图5为本发明实施例提供的执行一种测量声学系数的方法的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

图1示出本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法的流程图，该方法可以由电子设备执行，例如终端设备或服务端设备。换言之，所述方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群等。如图所示，该方法包括以下步骤。

步骤S1：自适应波形控制步骤

利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形。

步骤S2：行波场建立步骤

根据所述控制后波形，得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场。

步骤S3：声学参数测量步骤

将行波场建立后采集的数据输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数。

本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法能够提高测量速度和测量结果的准确性。

实施例2

图2示出本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法的流程图，该方法可以由电子设备执行，例如终端设备或服务端设备。换言之，所述方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行。所述服务端包括但不限于：单台服务器、服务器集群等。如图所示，该方法包括以下步骤。

步骤S1：自适应波形控制步骤

利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形。

可选地，本步骤可以具体包括：输入待测频点，输入理想波形至主发换能器发射，将采集到的信号由双水听器法分离得到发射波形，将得到的波形输入至自适应波形控制算法中，所述自适应波形控制算法将更新发射输入波形，并得出发射波形与理想波形的误差，当所述误差小于阈值时，输出所述控制后波形，所述控制后波形包括控制后主发波形和控制后次发波形。

可选地，双水听器法包括：通过两个水听器空间位置上的差异实现对入射波和反射波的分离。

步骤S2：行波场建立步骤

根据所述控制后波形，得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场。

可选地，本步骤可以具体包括：将控制后主发波形和控制后次发波形同步发射，设置初始发射幅值与初始时延搜索边界，根据黄金分割搜索算法逐步缩小时延搜索边界，对次发发射输入时延搜索边界使次发换能器发射波形与主发换能器发射波形的反射波进行抵消，并将采集到的信号输入双水听器法函数中求出次发界面的反射系数，通过比较次发界面的反射系数确定搜索方向，直到得到最佳时延。

可选地，本步骤可以具体包括：将控制后主发波形和控制后次发波形同步发射，将最佳时延作为初始发射时延，设置初始幅值搜索边界，根据黄金分割搜索算法逐步缩小幅值搜索边界，对次发发射输入幅值搜索边界使次发换能器发射波形与主发换能器发射波形的反射波进行抵消，并将采集到的信号输入双水听器法函数中求出次发界面的反射系数，通过比较次发界面的反射系数确定搜索方向，直到得到最佳幅值。

可选地，黄金分割搜索算法包括：通过保持搜索空间收敛速度一致的方式进行一维搜索。

步骤S3：声学参数测量步骤

将所述控制后波形、所述最佳时延与所述最佳幅值输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数。

步骤S4：输出声学系数测量结果

多次测量所述声学系数后，去除异常值，取均值，并输出所述声学系数测量结果。

可选地，步骤S1所述的自适应波形控制算法包括：

由于从数字信号到模拟电信号的转换、滤波放大、以及电信号到声信号的转换会经过信号源、功放以及换能器的作用，如式(1)和式(2)所示：

x(n)*M_主(n)*N_主(n)*L_主(n)＝y_主(n) (1)

x(n)*M_次(n)*N_次(n)*L_次(n)＝y_次(n) (2)

式中“*”表示卷积，x(n)表示输入的数字信号，y(n)为水听器接收到声信号经过采集后的电信号，M(n)、N(n)、L(n)分别表示离散化表示的换能器的频响、功放等外围发射电路的频响、以及水听器灵敏度，下标主、次分别表示为主发换能器处和次发换能器处的结果；

令

H_主(n)＝M_主(n)*N_主(n)*L_主(n) (3)

H_次(z)＝M_次(z)*N_次(z)*L_次(z) (4)

则

x(n)*H_主(z)＝y_主(n) (5)

x(n)*H_次(z)＝y_次(n) (6)

为了令主发波形与理想填充正弦脉冲波形相匹配，令次发波形与主发波形经吸声面反射的波形相匹配，以主发波形控制为例，利用自适应滤波器构建自适应控制算法，使得

式中，表示对主发信号进行滤波的自适应滤波器系数，表示对输入的x(n)信号的一个近似；

令期望响应d(n)为理想正弦填充脉冲信号，滤波器输入信号u(n)为上一轮经过双水听器法分离后的入射信号，y(n)为滤波器输出信号，则

式中，为自适应滤波器系数，上标T表示转置；

令

e(n)＝d(n)-y(n) (9)

式中e(n)表示滤波器估计误差，则当滤波器估计误差e(n)收敛时，满足：

y(n)≈d(n) (10)

由于：

u(n)＝d(n)*H_主(n) (11)

由(12)可知，当自适应滤波器收敛时，自适应滤波器的系数为H_主(n)逆模型的估计，此时完成主发波形控制的建模。

次发波形控制过程与此类似。利用自适应滤波器构建自适应控制算法，使得

式中，表示对次发信号进行滤波的自适应滤波器系数，表示对输入的x(n)信号的一个近似；

令期望响应d(n)为理想正弦填充脉冲信号，滤波器输入信号u(n)为上一轮经过双水听器法分离后的入射信号，y(n)为滤波器输出信号，则

式中，为自适应滤波器系数，上标T表示转置；

令

e(n)＝d(n)-y(n) (15)

式中e(n)表示滤波器估计误差，则当滤波器估计误差e(n)收敛时，满足：

y(n)≈d(n) (16)

由于：

u(n)＝d(n)*H_次(n) (17)

由(18)可知，当自适应滤波器收敛时，自适应滤波器的系数为H_次(n)逆模型的估计，此时完成次发波形控制的建模。

本发明实施例提供的一种测量声学系数的方法能够提高测量速度，并且降低换能器频响对抵消质量的影响，提高测量结果的准确性。根据实测，以水柱为对象，在不同频点分别进行了波形控制前后的行波场建立效果对比，分别使用本方法对波形控制前和控制后在1kHz到3kHz范围内进行了行波场环境建立，测量得到当前频点时刻的次发反射系数r，如图3所示。其中横轴表示频率点，纵轴表示无量纲系数，次发r为次发换能器处反射系数r。可见除了少数几个频点，自适应波形控制都能显著的提高控制效果，特别是在1.8kHz到2.2kHz范围内效果显著。

对30mm钢板进行控制前后的测量结果对比，将自适应波形控制后测量结果与自适应波形控制前测量结果进行相对误差分析，如图4所示。可以看出，自适应波形控制均能改善透射系数的测量，而反射系数测量也在1k～2kHz范围内有了显著的改善。

实施例3

本发明实施例提供了一种非暂态(非易失性)计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的方法，并实现相同的技术效果。

实施例4

本发明实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述任意方法实施例中的方法，并实现相同的技术效果。

实施例5

图5是本发明实施例提供的执行一种测量声学系数的方法的电子设备的硬件结构示意图，如图所示，该设备包括一个或多个处理器610以及存储器620。以一个处理器610为例。该设备还可以包括：输入装置630和输出装置640。

处理器610、存储器620、输入装置630和输出装置640可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器620作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块。处理器610通过运行存储在存储器620中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的处理方法。

存储器620可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器620可选包括相对于处理器610远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置630可接收输入的数字或字符信息，以及产生信号输入。输出装置640可包括显示屏等显示设备。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器620中，当被所述一个或者多个处理器610执行时，上述任意方法实施例中的方法，并实现相同的技术效果。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

本发明实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于以下设备。

(1)计算机设备:这类设备有计算和处理功能。

(2)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

(5)其他具有数据交互功能的电子装置。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种测量声学系数的方法，其特征在于，包括：

利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形；

根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场；

将行波场建立后采集的数据输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将行波场建立后采集的数据输入至双水听器法中得到声学系数，所述声学系数包括样品的透射系数与反射系数之后，还包括：

多次测量所述声学系数后，去除异常值，取均值，并输出所述声学系数测量结果。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用归一化自适应滤波器，对发射波形进行控制，使所述发射波形与理想波形相匹配，得到控制后波形包括：

输入待测频点，输入理想波形至主发换能器发射，将采集到的信号由双水听器法分离得到发射波形，将得到的波形输入至自适应波形控制算法中，所述自适应波形控制算法将更新发射输入波形，并得出发射波形与理想波形的误差，当所述误差小于阈值时，输出所述控制后波形，所述控制后波形包括控制后主发波形和控制后次发波形。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场，包括：

将控制后主发波形和控制后次发波形同步发射，设置初始发射幅值与初始时延搜索边界，根据黄金分割搜索算法逐步缩小时延搜索边界，对次发发射输入时延搜索边界使次发换能器发射波形与主发换能器发射波形的反射波进行抵消，并将采集到的信号输入双水听器法函数中求出次发界面的反射系数，通过比较次发界面的反射系数确定搜索方向，直到得到最佳时延。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述控制后波形，利用黄金分割搜索算法得到最佳时延与最佳幅值，并根据所述最佳时延与最佳幅值建立行波场，包括：

将控制后主发波形和控制后次发波形同步发射，将最佳时延作为初始发射时延，设置初始幅值搜索边界，根据黄金分割搜索算法逐步缩小幅值搜索边界，对次发发射输入幅值搜索边界使次发换能器发射波形与主发换能器发射波形的反射波进行抵消，并将采集到的信号输入双水听器法函数中求出次发界面的反射系数，通过比较次发界面的反射系数确定搜索方向，直到得到最佳幅值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双水听器法包括：通过两个水听器空间位置上的差异实现对入射波和反射波的分离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述黄金分割搜索算法包括：通过保持搜索空间收敛速度一致的方式进行一维搜索。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自适应波形控制算法包括：

由于从数字信号到模拟电信号的转换、滤波放大、以及电信号到声信号的转换会经过信号源、功放以及换能器的作用，如式(1)和式(2)所示：

x(n)*M主(n)*N_主(n)*L_主(n)＝y_主(n) (1)

x(n)*M_次(n)*N_次(n)*L_次(n)＝y_次(n) (2)

式中“*”表示卷积，x(n)表示输入的数字信号，y(n)为水听器接收到声信号经过采集后的电信号，M(n)、N(n)、L(n)分别为离散化表示的换能器的频响、功放等外围发射电路的频响、以及水听器灵敏度，下标主、次分别表示为主发换能器处和次发换能器处的结果；

令

H_主(n)＝M_主(n)*N_主(n)*L_主(n) (3)

H_次(z)＝M_次(z)*N_次(z)*L_次(z) (4)

则

x(n)*H_主(z)＝y_主(n) (5)

x(n)*H_次(z)＝y_次(n) (6)

为了令主发波形与理想填充正弦脉冲波形相匹配，令次发波形与主发波形经吸声面反射的波形相匹配，利用自适应滤波器构建自适应控制算法，使得

式中，表示对主发信号进行滤波的自适应滤波器系数，表示对输入的x(n)信号的一个近似；

令期望响应d(n)为理想正弦填充脉冲信号，滤波器输入信号u(n)为上一轮经过双水听器法分离后的入射信号，y(n)为滤波器输出信号，则

式中，为自适应滤波器系数，上标T表示转置；

令

e(n)＝d(n)-y(n) (9)

式中e(n)表示滤波器估计误差，则当滤波器估计误差e(n)收敛时，满足：

y(n)≈d(n) (10)

由于：

u(n)＝d(n)*H_主(n) (11)

由(12)可知，当自适应滤波器收敛时，自适应滤波器的系数为H_主(n)逆模型的估计，此时完成主发波形控制的建模。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自适应波形控制算法包括：利用自适应滤波器构建自适应控制算法，使得

式中，表示对次发信号进行滤波的自适应滤波器系数，表示对输入的x(n)信号的一个近似；

令期望响应d(n)为理想正弦填充脉冲信号，滤波器输入信号u(n)为上一轮经过双水听器法分离后的入射信号，y(n)为滤波器输出信号，则

式中，为自适应滤波器系数，上标T表示转置；

令

e(n)＝d(n)-y(n) (15)

式中e(n)表示滤波器估计误差，则当滤波器估计误差e(n)收敛时，满足：

y(n)≈d(n) (16)

由于：

u(n)＝d(n)*H_次(n) (17)

由(18)可知，当自适应滤波器收敛时，自适应滤波器的系数为H_次(n)逆模型的估计，此时完成次发波形控制的建模。