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申请/专利权人：中国科学院声学研究所

摘要：本发明涉及一种基于信号处理机的声纳基阵信号模拟方法、系统及模拟器。所述方法在以多核DSP为核心的标准信号处理机硬件环境中完成，具体包括以下步骤：首先，模拟产生舰船辐射噪声及海洋环境噪声并作为目标信号；其次，将目标信号传递到声纳基阵阵元；然后，在声纳基阵阵元中选定一个阵元作为参考阵元，计算该参考阵元的接收目标信号，对到达基阵其他各阵元的每条传播路径上的信号进行相应的阵元间延时从而得到其他阵元的接收目标信号；最后，对接收到的目标信号进行处理，并传输到外部。所述系统包括：舰船辐射噪声生成模块、海洋环境噪声生成模块、阵元域信号仿真模块和数据输入输出模块。本发明具有体积小、通用性强和智能化程度高等特点。

主权项：1.一种基于信号处理机的声纳基阵信号模拟方法，所述方法在以多核DSP芯片为核心的标准信号处理机硬件环境中完成，具体包括以下步骤：首先，模拟产生舰船辐射噪声及海洋环境噪声，并作为目标信号；其次，将目标信号传递到声纳基阵阵元；然后，在声纳基阵阵元中选定一个阵元作为参考阵元，计算该参考阵元的接收目标信号，对到达基阵其他各阵元的每条传播路径上的信号进行相应的阵元间延时从而得到其他阵元的接收目标信号；最后，对接收到的目标信号进行处理，并传输到外部；所述方法模拟产生的目标辐射噪声信号st的表达式为：st＝1+mtct+lt其中，ct为平稳连续分量，mt为调制函数，lt为线谱分量；所述目标辐射噪声信号st的时变功率谱Pst,f包括平稳连续谱、线谱和时变调制谱三大谱分量，表达式为：Pst,f＝Pcf+Plf+Pmt,f其中，Pcf为平稳连续谱分量，Plf为线谱分量，Pmt,f为时变调制谱分量，表示平稳连续谱分量所受到的时变调制；所述方法采用三参数模型法对平稳连续谱Pcf进行定量描述，表达式为： 其中，f0，fm和λ是三参数模型法中设置的三个参数，σ2是方差，表示平稳连续谱信号功率的大小；所述方法采用一个幅度随机、形状相同的重复性脉冲序列来模拟调制函数mt，表达式为： 其中，Λit为脉冲序列函数，fb代表螺旋桨轴频，t为时间，Ei为随机变量，决定调制的深度，σi2表征脉冲宽度的变量，决定调制脉冲间的混叠；所述方法采用多个谐波函数来完成线谱分量Plf的仿真，表达式为： 其中，f为谐波频率； 其中，L为谐波函数的个数； 其中，ζit为谐波函数，fi为该谐波函数的基频，Aik为各次谐波的幅度大小，Mi为该谐波函数包含的谐波数，φi为该谐波函数的随机初始相位；所述方法对产生舰船辐射噪声和海洋环境噪声及进行阵元域信号仿真时的运算量进行分配；所述运算量包括模型执行时间和动态运行时占用内存空间；同时所述方法提出多层级硬件资源分配策略，所述分配策略具体表现为：首先设置第一层作为管理节点，第二层为计算节点，第三层为计算结果后置输出节点；第一层具体对应硬件资源为DSP芯片中的一个核core，完成参数的接收与设置；第二层中所需硬件资源以第一层接收参数中的阵元数作为分配依据，完成具体模型算法的并行计算，满足实时性约束条件；第三层具体对应硬件资源为DSP芯片中的一个核core，完成第二层中不同核的计算结果汇总、按照输出格式进行整理；其中，层与层之间的数据采用SRIO总线传输，参数的发送与接收采用UDP方式。

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