CN113359138A - 水中目标回波调控装置及声标识方法 - Google Patents

Abstract

一种水中目标回波调控装置及声标识方法，装置安装在目标内侧，且顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，该装置包含空心环肋栅格、环形钢架、T型推杆、小型电控齿轮、小型直线电动推杆和齿轮条，是一种被动声标识装置，其原理是通过电控系统对目标共形表面的环肋板分布进行调控，利用其回波时域声程差或频域几何Bragg散射特征进行声学编码，建立目标肋板标识与声学编码的唯一对应关系，实现水中目标无源被动式可控声标识。本发明使用灵活，不用时可恢复至目标光滑表面，使用时进行加肋且分布形式可变，该装置无需携带主动声源，具有隐蔽性和稳定性好、空间占用率小的优点。

Description

水中目标回波调控装置及声标识方法

技术领域

本发明涉及水下航行器，特别涉及一种水中目标回波调控装置及声标识方法。

背景技术

随着人类对河流和海洋的探索逐步加深，水下作业需求的日益增加，UUV和滑翔机等小型无人航行器、蛙人等各类水中目标的种类和数量越来越丰富，并有从单一作业到集群协同作业的发展趋势，其水下探测识别和隐身显得尤为重要。声波作为一种长距离的传播方式，在水下通讯具有独特优势。目前，通过主动发射特定信号的声信标在其通信过程中会破坏目标隐蔽性，且工作时效受到所携带能源的限制，导致其工作时间短，需要频繁的能源补充，所配备的发射和接收换能器、功率放大器和电子舱等比较占空间且造价也相对较高。对于目标辐射噪声特征的识别方式，随着安静型水下航行器的不断发展，同类型小目标的辐射噪声特征难以区分，因此该种方式对识别系统的性能要求较高。除此之外，散射声场调控也是水中目标探测识别的一种较新颖的方式。近年来声场调控在空气声学领域得到较大发展，隐身衣、可编程超表面、声学条形码等概念也逐步应用，但在水声领域散射声场调控的研究及应用较少。水下环境复杂、信噪比低，结构弹性效应明显，使得水下声场调控比空气中的声场调控存在更多困难，有待提出更多水中目标回波调控装置以及识别方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种水中目标回波调控装置和声标识方法，通过电控系统对目标共形表面的环肋板分布进行调控，利用水中目标回波调控装置回波时域声程差或频域几何Bragg散射特征进行声学编码，建立目标肋板标识与声学编码的唯一对应关系，实现水中目标无源被动式可控声标识，该装置使用灵活，不用时可恢复至目标光滑表面，使用时进行加肋且分布形式可变，该装置无需携带主动声源，具有隐蔽性强，空间占用率小和稳定性好的特点。

本发明的技术解决方案如下：

一种水中目标回波调控装置，安装在目标内侧，且顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，其特点在于该装置包含空心环肋栅格、环形钢架、T型推杆、小型电控齿轮、小型直线电动推杆和齿轮条；

所述的空心环肋栅格由多个空心环肋栅格单元并排组成，多个空心环肋栅格单元的顶部为与目标表面共形的弧形，每个空心环肋栅格单元的底部都开有T型空心槽，该T型空心槽与位于其内的所述的T型推杆相契合，以供所述的T型推杆上下推动；

每个空心环肋栅格单元的下面，自上而下依次是所述的T型推杆、小型电控齿轮、齿轮条和小型直线电动推杆；所述的环形钢架既为所述的空心环肋栅格提供固定框架，又为所述的小型直线电动推杆提供底座支撑；

所述的T型推杆为T型的空心钢壳结构，该T型推杆的横顶与所述的空心环肋栅格的T型空心槽契合，该T型推杆的直杆的的底端与所述的小型电控齿轮连接，所述的小型电控齿轮的下端与所述的齿轮条的上端啮合，该齿轮条的下端与所述的小型直线电动推杆的顶端固定连接，所述的小型直线电动推杆的下端固定在所述的环形钢架的平面底盘上。

利用上述水中目标回波调控装置进行声标识的方法，该方法包括以下步骤：

1)选取目标中段外表面的合适区域作为被标识区域，将所述的水中目标回波调控装置(以下简称为装置)安装在所述的目标的内侧，且装置的顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，装置的栅格四周边界与目标外壳边界连接处相契合并做水密处理，装置的空心环肋栅格的每个空心环肋栅格单元的顶部表面与目标的外壳表面共形，以便与在未加肋时的目标表面平齐，保持目标表面流水线型，装置的其余部分位于目标内侧；

2)设置加肋分布形式：若采用频域声标识方法，肋板分布呈单周期或多周期分布形式，若采用时域声标识方法，肋板分布设为任意间隔形式；

3)根据设置的加肋分布形式，通过小型电控齿轮的电控系统控制各齿轮沿着齿轮条横向移动，并带动对应的T型推杆横向移动至对应的环肋栅格单元之下；

4)所述的小型直线电动推杆的电机将伸缩杆伸长，伸缩杆顶着所述的齿轮条带动对应的T型推杆沿垂直方向移动，并排的空心环肋栅格单元向外推出，形成预设的肋板分布形式；

5)布放所述的水下目标和收发合置换能器：根据发射换能器的波束开角，使发射声波的波束能照射水下目标的整个运动过程，完成发射采集仪器设备连接调试，所述的换能器发射短脉冲的线性调频信号，在水下目标运动或匀速转动角度时，所述的换能器同步采集水下目标的回波信号；

6)根据肋板分布形式，采用频域声标识方法或时域声标识方法对目标回波信号进行处理，完成水中目标声标识。

所述的频域声标识方法包括以下步骤：

1)所述的装置的肋板分布呈单周期或多周期分布形式，根据权利要求2所述的声标识方法，获取目标回波信号；

2)利用周期结构的几何Bragg散射特征进行声学编码；根据回波到达时刻设定时间窗将发射信号和目标回波信号取出，将其分别与构造的相同频率长脉冲线性调频信号进行卷积，通过Hilbert变换取包络得到发射信号和回波信号强度，利用球面波衰减规律分别将其折算至目标中心，计算二者的比值，得到随频率和方位角变化的声目标强度TS；

3)以2f/c₀ sinθ为横坐标、频率f为纵坐标，绘制声目标强度二维倒梯形彩图，将其沿频率方向积分得到随2f/c₀sinθ变化的强度曲线，对积分值强度曲线取包络，设置阈值并提取出强共振峰值点的横坐标位置，Bragg散射共振点位置以黑条表示，构造声学条形码，每种周期形式对应唯一的声学条形码，完成频域声标识；

4)解码时，提取声学条形码黑条中心位置，即所有几何Bragg散射共振条纹对应的n/T值，由此将黑条间隔换算成环肋板周期，完成水中目标识别。

所述的时域声标识方法包括以下步骤：

1)将装置的肋板分布设为任意间隔形式，根据权利要求2所述的声标识过程，获取目标回波信号；

2)利用各环肋板回波到达时刻差进行声学编码，编码方式为：首先构造与发射信号一致的线性调频信号作为参考信号，对回波的距离角度谱进行匹配滤波以提高回波的信噪比；针对每一方位处回波随距离变化曲线，利用findpeaks函数提取其所有峰值位置和幅值，通过设置门限阈值进行二值化处理，获取各环肋板的强回波峰值点位置；分别对艏部和艉部方位附近的峰值点进行三阶多项式曲线拟合，得到所有环肋回波条纹的多项式拟合曲线；提取出不同方位下回波条纹的距离，并进行一维显示得到黑白相间的声学条形码，每种环肋分布形式对应唯一的声学编码，从而完成时域声标识；

3)解码时，提取声学条形码黑条中心位置，将其间距根据几何关系换算成各环肋间距，完成水中目标识别。

本发明具有以下优点：

(1)本发明装置通过电子系统控制机械传动实现加肋板在目标表面的任意分布，使用简单方便，加肋方式灵活；

(2)本发明属于被动识别装置，不用时可恢复至目标光滑表面，且无需携带主动声源，隐蔽性强，空间占用率小。

(3)本发明利用回波时域和频域特征都可以进行声学编码，编码方式灵活，声标识可靠性好。

附图说明

图1为本发明水中目标回波调控装置示意图，其中(a)为装置立体示意图；(b)为图(a)的左视图；

图2为本发明装置在水中目标声标识中使用示意图；

图3为水中目标声标识的数据处理流程图；

图4为本发明实施例提供的时域声学编码过程的部分结果；其中(a)为各环肋回波理论轨迹；(b)为时域声学编码结果；

图5为本发明实施例提供的频域声学编码过程的部分结果；其中(a)为周期环肋Bragg散射理论轨迹；(b)为频域声学编码结果；

图中标号：1、空心环肋栅格；2、环形钢架；3、T型推杆；4、小型电控齿轮；5、小型直线电动推杆；6、齿轮条；7、被标识目标；8、目标回波调控装置；9、收发合置换能器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅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做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。

请参阅图1，本发明水中目标回波调控装置，安装在目标内侧，且顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，该装置包含空心环肋栅格1、环形钢架2、T型推杆3、小型电控齿轮4、小型直线电动推杆5和齿轮条6；

所述的空心环肋栅格1由多个空心环肋栅格单元并排组成，多个空心环肋栅格单元的顶部为与目标表面共形的弧形，每个空心环肋栅格单元的底部都开有T型空心槽，该T型空心槽与位于其内的所述的T型推杆3相契合，以供所述的T型推杆3上下推动；

每个空心环肋栅格单元的下面，自上而下依次是所述的T型推杆3、小型电控齿轮4、齿轮条6和小型直线电动推杆5；所述的环形钢架2既为所述的空心环肋栅格1提供固定框架，又为所述的小型直线电动推杆5提供底座支撑；

所述的T型推杆3为T型的空心钢壳结构，该T型推杆3的横顶与所述的空心环肋栅格1的T型空心槽契合，该T型推杆3的直杆的底端与所述的小型电控齿轮4连接，所述的小型电控齿轮4的下端与所述的齿轮条6的上端啮合，该齿轮条6的下端与所述的小型直线电动推杆5的顶端固定连接，所述的小型直线电动推杆5的下端固定在所述的环形钢架2的平面底盘上。

利用上述水中目标回波调控装置进行声标识的方法，该方法包括以下步骤：

1)选取目标中段外表面的合适区域作为被标识区域，将所述的水中目标回波调控装置(以下简称为装置)安装在所述的目标的内侧，且装置的顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，装置的栅格四周边界与目标外壳边界连接处相契合并做水密处理，装置的空心环肋栅格1的每个空心环肋栅格单元的顶部表面与目标的外壳表面共形，以便与在未加肋时的目标表面平齐，保持目标表面流水线型，装置的其余部分位于目标内侧；

2)设置加肋分布形式：若采用频域声标识方法，肋板分布呈单周期或多周期分布形式，若采用时域声标识方法，肋板分布设为任意间隔形式；

3)根据设置的加肋分布形式，通过小型电控齿轮4的电控系统控制各齿轮沿着齿轮条6横向移动，并带动对应的T型推杆3横向移动至对应的环肋栅格单元之下；

4)所述的小型直线电动推杆5的电机将伸缩杆伸长，伸缩杆顶着所述的齿轮条6带动对应的T型推杆3沿垂直方向移动，并排的空心环肋栅格单元向外推出，形成预设的肋板分布形式；

5)布放所述的水下目标7和收发合置换能器9：根据发射换能器的波束开角，使发射声波的波束能照射水下目标7的整个运动过程，完成发射采集仪器设备连接调试，所述的换能器9发射短脉冲的线性调频信号，在水下目标7运动或匀速转动角度时，所述的换能器9同步采集水下目标的回波信号；

6)根据肋板分布形式，采用频域声标识方法或时域声标识方法对目标回波信号进行处理，完成水中目标声标识。

所述的频域声标识方法包括以下步骤：

1)所述的装置的肋板分布呈单周期或多周期分布形式，根据所述的声标识方法，获取目标回波信号；

2)利用周期结构的几何Bragg散射特征进行声学编码；根据回波到达时刻设定时间窗将发射信号和目标回波信号取出，将其分别与构造的相同频率长脉冲线性调频信号进行卷积，通过Hilbert变换取包络得到发射信号和回波信号强度，利用球面波衰减规律分别将其折算至目标中心，计算二者的比值，得到随频率和方位角变化的声目标强度TS；

3)以2f/c₀ sinθ为横坐标、频率f为纵坐标，绘制声目标强度二维倒梯形彩图，将其沿频率方向积分得到随2f/c₀sinθ变化的强度曲线，对积分值强度曲线取包络，设置阈值并提取出强共振峰值点的横坐标位置，Bragg散射共振点位置以黑条表示，构造声学条形码，每种周期形式对应唯一的声学条形码，完成频域声标识；

4)解码时，提取声学条形码黑条中心位置，即所有几何Bragg散射共振条纹对应的n/T值，由此将黑条间隔换算成环肋板周期，完成水中目标识别。

所述的时域声标识方法包括以下步骤：

1)将装置的肋板分布设为任意间隔形式，根据所述的声标识过程，获取目标回波信号；

2)利用各环肋板回波到达时刻差进行声学编码，编码方式为：首先构造与发射信号一致的线性调频信号作为参考信号，对回波的距离角度谱进行匹配滤波以提高回波的信噪比；针对每一方位处回波随距离变化曲线，利用findpeaks函数提取其所有峰值位置和幅值，通过设置门限阈值进行二值化处理，获取各环肋板的强回波峰值点位置；分别对艏部和艉部方位附近的峰值点进行三阶多项式曲线拟合，得到所有环肋回波条纹的多项式拟合曲线；提取出不同方位下回波条纹的距离，并进行一维显示得到黑白相间的声学条形码，每种环肋分布形式对应唯一的声学编码，从而完成时域声标识；

3)解码时，提取声学条形码黑条中心位置，将其间距根据几何关系换算成各环肋间距，完成水中目标识别。

所述的空心环肋栅格1由多个长条形空心钢壳单元并排组成，每个长条形空心钢壳单元的顶部为与目标表面共形的弧形，每个长条形空心钢壳单元的底部都开有T型空心槽，该T型空心槽与位于该T型空心槽内的所述的T型推杆3相契合，以供所述的T型推杆3的上下推动；根据声场调控要求，多个长条形空心钢壳单元并排组成一个外部环肋，在回波信号中对应形成一个强脉冲信号，斜入射时各个环肋的回波到达时刻不同，形成回波时延，若环肋呈周期性分布，则环肋回波之间的相位差产生几何Bragg散射共振特征；

所述的环形钢架2一方面为所述的空心环肋栅格1提供固定框架，另一方面为所述的小型直线电动推杆5提供底座支撑；

所述的T型推杆3为T型的空心钢壳结构，该T型推杆3的上部分与所述的空心环肋栅格1的T型空心槽契合，该T型推杆3的直杆的底与所述的小型电控齿轮4连接，使得该T型推杆3能由所述的小型电控齿轮4带动并在T型空心槽内移动，根据所述的小型电控齿轮4收到的滚动指令，每个T型推杆3移动到一个指定位置后，将上方对应的所述的空心环肋栅格1单元向上推出，请参阅图1(b)；

所述的小型电控齿轮4安装在所述的T型推杆3的底部，并与所述的齿轮条6接触，当所述的小型电控齿轮4收到的滚动指令后，能在齿轮条上滚动，滚动距离由肋板分布形式决定；

所述的齿轮条6与所述的小型电控齿轮4啮合，与下方所述的小型直线电动推杆5的推杆顶端固定连接，推杆推动所述的齿轮条6上下移动，进而推动所述的T型推杆3，最后使得所述的空心环肋栅格1单元上下移动；

所述的小型直线电动推杆5包含伸缩杆、低噪音电机及其电控系统，其中伸缩杆具有伸缩功能，行程范围为1cm～10cm，其底座安装在所述的环形钢架2平面底盘上，当低噪音电机的电控系统接收到指令后，电机带动伸缩杆发生伸缩，进而将所述的齿轮条6、所述的小型电控齿轮4及所述的T型推杆3推出，进而推出对应的并排栅格单元。

本发明装置的声标识方法分为时域和频域方法，以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，包括如下步骤：

1)选取目标中段的外表表面合适区域作为被标识区域，将本发明装置安装在目标内侧，且顶部弧形表面替换目标表面被标识区域，装置的栅格四周边界与目标外壳边界连接处相契合并做水密处理，装置的每个空心环肋栅格的顶部表面与目标的外壳表面共形，以便与在未加肋时的目标表面平齐，从而保持目标表面流水线型，装置其余部分位于目标内侧，装置整体结构如图1所示；

2)使用时通过电控系统设置加肋分布形式，可令分布周期T为18cm，对于频域声标识方法，肋板分布要求呈单周期或多周期形式，对于时域标识方法，肋板分布对间隔无要求；

3)根据设置的加肋分布形式，通过小型电控齿轮的电控系统控制各齿轮沿着齿轮条横向移动，并带动对应的T型推杆横向移动至对应的环肋栅格单元之下；

4)小型直线电动推杆的电机将伸缩杆伸长，伸缩杆顶着齿轮条带动对应的T型推杆垂向移动，从而将并排空心环肋栅格单元向外推出，形成预设的肋板分布形式；

5)图2为声信号发射接收过程的示意图，布放水下目标和收发合置换能器，根据发射换能器的波束开角，使发射声波波束能照射目标整个运动过程，完成发射采集仪器设备连接调试，换能器发射短脉冲的线性调频信号，针对时域编码可采用频段60k-120kHz，针对频域编码可采用频段10k-20kHz，脉冲宽度取0.5ms，目标运动或匀速转动角度，同步采集目标回波信号；

6)根据目标回波信号，可采用频域或时域声标识方法，完成水中目标声标识；

7)对于频域声标识方法，利用周期结构的几何Bragg散射特征进行声学编码，具体为：取适当的时间窗将发射信号和目标回波信号取出，将其分别与构造的相同频率长脉冲线性调频信号进行卷积，通过Hilbert变换取包络得到发射信号和回波信号强度，利用球面波衰减规律分别将其折算至目标中心，计算二者的比值得到随频率和方位角变化的声目标强度TS；

8)以2f/c₀ sinθ为横坐标、频率f为纵坐标，绘制声目标强度二维倒梯形彩图，此时Bragg散射条纹对应的曲线均呈竖直状，如图5(a)所示，Bragg散射原理及其变换公式如下：

2kTsinθ＝2nπ (2)

2f/c₀ sinθ＝n/T (3)

将其沿频率方向积分得到随2f/c₀sinθ变化的强度曲线，对积分值强度曲线取包络，设置阈值并提取出强共振峰值点的横坐标位置，Bragg散射共振点位置以黑条表示，构造声学条形码，每种周期形式对应唯一的声学条形码，完成频域声标识，如图5(b)所示；

9)频域声标识解码时，提取声学条形码黑条中心位置，即所有几何Bragg散射共振条纹对应的n/T值，由此将黑条间隔换算成环肋板周期，根据Bragg散射条纹关于正横方位的对称性，可对条形码不同黑条位置间隔进行平均以减小误差，提高识别准确性，完成水中目标识别。

10)对于时域声标识方法，利用各环肋板回波到达时刻差进行声学编码，具体为：首先构造与发射信号一致的线性调频信号作为参考信号，对回波的距离角度谱进行匹配滤波以提高回波的信噪比；针对每一方位处回波随距离变化曲线，利用findpeaks函数提取其所有峰值位置和幅值，通过设置门限阈值进行二值化处理，获取各环肋板的强回波峰值点位置；分别对艏部和艉部方位附近的峰值点进行三阶多项式曲线拟合，得到所有环肋回波条纹的多项式拟合曲线，图4(a)为环肋回波理论轨迹；提取出不同方位下回波条纹的距离，并进行一维显示得到黑白相间的声学条形码，每种环肋分布形式对应唯一的声学编码，从而完成时域声标识，如图4(b)所示；同一目标在不同方位下条形码位置不同，但黑条数量一致，与环肋个数相对应，其间距与方位角具有几何关系，与目标方位和环肋间距直接相关，这也构成了声条形码解码的物理基础。

11)时域声标识解码时，提取声学条形码黑条中心位置，将其间距根据几何关系换算成各环肋间距：

d＝abs((x_i-x_j)/(2cosθ))/(i-j) (1)

其中，d为周期环肋间距、x_i和x_j为黑条位置，θ为入射角，从而完成水中目标识别；

实验表明，本发明使用灵活，不用时可恢复至目标光滑表面，使用时进行加肋且分布形式可变，该装置无需携带主动声源，具有隐蔽性和稳定性好、空间占用率小的优点。

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 (4)

1.一种水中目标回波调控装置，安装在目标内侧，且顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，其特征在于该装置包含空心环肋栅格(1)、环形钢架(2)、T型推杆(3)、小型电控齿轮(4)、小型直线电动推杆(5)和齿轮条(6)；

所述的空心环肋栅格(1)由多个空心环肋栅格单元并排组成，多个空心环肋栅格单元的顶部为与目标表面共形的弧形，每个空心环肋栅格单元的底部都开有T型空心槽，该T型空心槽与位于其内的所述的T型推杆(3)相契合，以供所述的T型推杆(3)上下推动；

每个空心环肋栅格单元的下面，自上而下依次是所述的T型推杆(3)、小型电控齿轮(4)、齿轮条(6)和小型直线电动推杆(5)；所述的环形钢架(2)既为所述的空心环肋栅格(1)提供固定框架，又为所述的小型直线电动推杆(5)提供底座支撑；

所述的T型推杆(3)为T型的空心钢壳结构，该T型推杆(3)的横顶与所述的空心环肋栅格(1)的T型空心槽契合，该T型推杆(3)的直杆的的底端与所述的小型电控齿轮(4)连接，所述的小型电控齿轮(4)的下端与所述的齿轮条(6)的上端啮合，该齿轮条(6)的下端与所述的小型直线电动推杆(5)的顶端固定连接，所述的小型直线电动推杆(5)的下端固定在所述的环形钢架(2)的平面底盘上。

2.利用权利要求1所述的水中目标回波调控装置进行声标识的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)选取目标中段外表面的合适区域作为被标识区域，将所述的水中目标回波调控装置(以下简称为装置)安装在所述的目标的内侧，且装置的顶部弧形表面替换目标表面的被标识区域，装置的栅格四周边界与目标外壳边界连接处相契合并做水密处理，装置的空心环肋栅格(1)的每个空心环肋栅格单元的顶部表面与目标的外壳表面共形，以便与在未加肋时的目标表面平齐，保持目标表面流水线型，装置的其余部分位于目标内侧；

2)设置加肋分布形式：若采用频域声标识方法，肋板分布呈单周期或多周期分布形式，若采用时域声标识方法，肋板分布设为任意间隔形式；

3)根据设置的加肋分布形式，通过小型电控齿轮(4)的电控系统控制各齿轮沿着齿轮条(6)横向移动，并带动对应的T型推杆(3)横向移动至对应的环肋栅格单元之下；

4)所述的小型直线电动推杆(5)的电机将伸缩杆伸长，伸缩杆顶着所述的齿轮条(6)带动对应的T型推杆(3)沿垂直方向移动，并排的空心环肋栅格单元向外推出，形成预设的肋板分布形式；

5)布放所述的水下目标(7)和收发合置换能器(9)：根据发射换能器的波束开角，使发射声波的波束能照射水下目标(7)的整个运动过程，完成发射采集仪器设备连接调试，所述的换能器(9)发射短脉冲的线性调频信号，在水下目标(7)运动或匀速转动角度时，所述的换能器(9)同步采集水下目标的回波信号；

6)根据肋板分布形式，采用频域声标识方法或时域声标识方法对目标回波信号进行处理，完成水中目标声标识。

3.根据权利要求2所述的所述的水中目标回波调控装置进行声标识的方法，其特征在于所述的频域声标识方法包括以下步骤：

1)所述的装置的肋板分布呈单周期或多周期分布形式，根据权利要求2所述的声标识方法，获取目标回波信号；

2)利用周期结构的几何Bragg散射特征进行声学编码；根据回波到达时刻设定时间窗将发射信号和目标回波信号取出，将其分别与构造的相同频率长脉冲线性调频信号进行卷积，通过Hilbert变换取包络得到发射信号和回波信号强度，利用球面波衰减规律分别将其折算至目标中心，计算二者的比值，得到随频率和方位角变化的声目标强度TS；

3)以2f/c₀sinθ为横坐标、频率f为纵坐标，绘制声目标强度二维倒梯形彩图，将其沿频率方向积分得到随2f/c₀sinθ变化的强度曲线，对积分值强度曲线取包络，设置阈值并提取出强共振峰值点的横坐标位置，Bragg散射共振点位置以黑条表示，构造声学条形码，每种周期形式对应唯一的声学条形码，完成频域声标识；

4)解码时，提取声学条形码黑条中心位置，即所有几何Bragg散射共振条纹对应的n/T值，由此将黑条间隔换算成环肋板周期，完成水中目标识别。

4.根据权利要求2所述的水中目标回波调控装置的声标识方法，其特征在于所述的时域声标识方法包括以下步骤：

1)将装置的肋板分布设为任意间隔形式，根据权利要求2所述的声标识过程，获取目标回波信号；

2)利用各环肋板回波到达时刻差进行声学编码，编码方式为：首先构造与发射信号一致的线性调频信号作为参考信号，对回波的距离角度谱进行匹配滤波以提高回波的信噪比；针对每一方位处回波随距离变化曲线，利用findpeaks函数提取其所有峰值位置和幅值，通过设置门限阈值进行二值化处理，获取各环肋板的强回波峰值点位置；分别对艏部和艉部方位附近的峰值点进行三阶多项式曲线拟合，得到所有环肋回波条纹的多项式拟合曲线；提取出不同方位下回波条纹的距离，并进行一维显示得到黑白相间的声学条形码，每种环肋分布形式对应唯一的声学编码，从而完成时域声标识；

3)解码时，提取声学条形码黑条中心位置，将其间距根据几何关系换算成各环肋间距，完成水中目标识别。

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