目標回波信號的產生及特征

在主動聲吶的工作過程中，發射信號經入射信道的傳播，與主動目標發生散射作用并攜帶主動目標特征，再經反射信道到達接收陣列，主動目標亦可視為二次聲源。目標回波信號中將包含發射信號特征、聲波入射至目標所經過的傳輸信道特征、目標散射特征、反射回波至接收陣所經過的傳輸信道特征等。主動目標識別的關鍵在于能否從包含以上諸多因素的回波信號中準確提取出反映目標物理本質的特征。

材料特征

目標的材料特征是指目標表面的軟、硬邊界，也包括殼體層數、內部填充、是否加肋等因素，主要表現為回波信號與發射信號之間的幅度差、相位差以及波形擴展等現象。對于剛性散射體來說，聲波照射并不激發物體內部的運動，而對于一般的彈性散射體，則將激勵起內部的聲場，不同的材料屬性使其聲散射信號中包含了相應的特征。

幾何特征

目標的幾何特征指目標的尺度、形狀、強散射區分布等平面或立體結構，主要引起目標回波中各反射點的聲程差，表現為回波信號中各峰值的時延差。目標回波包絡結構中的峰值一般對應于目標中的強反射點，其結構組成會隨目標航向與照射方向夾角的改變而改變。

運動特征

目標的運動特征指目標速度、加速度及轉彎、上浮、下潛等運動狀態。在頻域上，目標的運動特征表現為發射信號與回波信號的頻率差異（即多普勒頻移）；而在時域上，則表現為回波信號相對于發射信號的拉伸或壓縮。

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