【技术实现步骤摘要】
本申请涉及时分复用光纤水听器，具体涉及一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法和系统。
技术介绍
1、光纤水听器是一种基于光纤传感技术的水声探测手段，在实际应用中一般通过将多路水听器组成阵列的方法获取阵列处理增益以提升探测性能。近年来，海洋水声探测需求增长迅速，光纤水听器阵列规模也在不断提升。基于脉冲光发射接收的时分复用技术是光纤水听器阵列系统常用的一种提升阵列规模的技术，多路水听器探头复用同一根光纤进行光脉冲信号传输，系统通过精密设置的延时确保多路光脉冲在时域中互相不重叠，该方案具有光纤芯数少、光电调制解调系统成本低等优势。同时，光纤水听器的接收机需要对同一根光纤中的多路时分复用脉冲光信号分别进行精确的采样时延控制，进而实现准确可靠的解时分复用。
2、现有的光纤水听器时分阵列系统一般部署在岸基固定阵或船载拖曳阵，对于时分复用脉冲光信号的采样时延通常采用出厂前人工标定，或设备检查时人工修改，在系统工作中一般默认采样时延为不需要调整的固定值。但是，随着越来越多的水下无人探测平台搭载光纤水听器阵列从事深海水声探测，光纤水听器阵列参数可能随着水深、静水压、温度等环境改变而变化，采用人工方法标定时分复用通道采样时延的方法已经无法满足无人平台长时间智能自主工作的要求。
3、因此，亟需一种时延调整方法解决上述问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法和系统，以实现目标采样时延的自动修正调整，无需人工标定，提高目标采样
2、在一些实施例中，提供了一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，包括：s1：获取时分复用光纤水听器阵列输出的光信号；s2：基于滑窗技术和光信号，确定目标采样时延，目标采样时延为时分复用光纤水听器阵列接收光脉冲的时刻与对输出的光信号进行采样的时刻之间的差值；s3：根据目标采样时延和光信号，确定目标采样时延对应的错误比值；s4：在错误比值大于预设值的情况下，基于滑窗技术和光信号，调整目标采样时延。
3、采用本申请实施例提供的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，能够根据时分复用光纤水听器阵列输出的光信号确定目标采样时延，若在使用目标采样时延进行采样时出现较多错误，能够自动根据时分复用光纤水听器阵列输出的光信号调整目标采样时延，实现目标采样时延的自动化调整。以在时分复用光纤水听器阵列工作中实时准确的测量时分通道的采样时延，并进行自动修正，确保时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整系统长期稳定工作。不仅可以实现无人干预下的时分脉冲采样延时测量和自动控制，还可以提高时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整系统针对不同阵列状态的自主工作能力，提升系统的自动化水平。
4、可选地，光信号包括多个光信号点组成的光信号序列；基于滑窗技术和光信号，确定目标采样时延，包括：基于滑窗检测，确定第一目标窗口；第一目标窗口为滑窗的窗口内全部光信号点的光强信息满足第一条件；将第一目标窗口的起始位置作为目标采样时延。
5、可选地，光强信息包括滑窗的窗口内全部光信号点的光强平均值和方差，第一条件为光强平均值小于第一光强平均值且方差小于第一方差。
6、可选地，基于滑窗检测，确定第一目标窗口，包括：从光信号序列的初始位置，滑动滑窗滑过光信号序列，并确定滑窗对应的窗口内全部光信号点的光强信息；滑窗的长度为预设长度，预设长度小于光信号序列中的总光信号点数；滑窗的步进值为预设步进值；在光强信息满足第一条件的情况下，停止滑动滑窗，确定滑窗为第一目标窗口。
7、可选地，从光信号序列的初始位置，滑动滑窗滑过光信号序列，并确定滑窗对应的窗口内全部光信号点的光强信息之后，还包括：在光强信息不满足第一条件的情况下，确定滑窗是否包含光信号序列的最后一个光信号点；在滑窗包含光信号序列的最后一个光信号点的情况下，跳转至步骤s1；在滑窗不包含光信号序列的最后一个光信号点的情况下，按照预设步进值，滑动滑窗，并计算滑窗的窗口内全部光信号点的光强信息。
8、可选地，根据目标采样时延和光信号，确定目标采样时延对应的错误比值，包括：s31：将光信号中的第一个脉冲的上升沿作为起始点，间隔目标采样时延后，采集光信号中预设长度的子信号区间，并记录一次检测记录；s32：计算子信号区间中的光强信息；s33：在光强信息不满足第一条件的情况下，记录一次错误记录；s34：计算第一个数与第二个数的错误比值，第一个数为错误记录的个数，第二个数为检测记录的个数。
9、可选地，在错误比值大于预设值的情况下，基于滑窗技术和光信号，确定目标采样时延，包括：从第一目标窗口开始，滑动滑窗继续滑过光信号序列，并确定滑窗对应的窗口内全部光信号点的光强信息；在光强信息满足第一条件的情况下，停止滑动滑窗，并确定滑窗为第二目标窗口；确定第二目标窗口的起始位置为目标采样时延。
10、可选地，根据目标采样时延和光信号，确定目标采样时延对应的错误比值之后，还包括：在错误比值小于或等于预设值的情况下，将光信号中的第二个脉冲的上升沿作为起始点，间隔目标采样时延后，采集光信号中预设长度的子信号区间，并记录一次检测记录，跳转至步骤s32。
11、可选地，在错误比值大于预设值的情况下，基于滑窗技术和光信号，调整目标采样时延之后，还包括：跳转至步骤s3。
12、在一些实施例中，提供了一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整系统，包括：激光器模块，被配置为按照时分复用光纤水听器阵列的基本工作参数输出激光信号至时分复用光纤水听器阵列内；时分复用光纤水听器阵列，被配置为接收输出激光信号，并输出光信号；时延检测模块，被配置为s1：获取时分复用光纤水听器阵列输出的光信号；s2：基于滑窗技术和光信号，确定目标采样时延，目标采样时延为时分复用光纤水听器阵列接收光脉冲的时刻与对输出的光信号进行采样的时刻之间的差值；s3：根据目标采样时延和光信号，确定目标采样时延对应的错误比值；s4：在错误比值大于预设值的情况下，基于滑窗技术和光信号，调整目标采样时延。
13、可以理解地，上述提供的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整系统提供的技术方案所能达到的有益效果，可参考时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法及其任一种可选的实施方式中的有益效果，此处不再赘述。
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1.一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述光信号包括多个光信号点组成的光信号序列；所述基于滑窗技术和所述光信号，确定目标采样时延，包括：
3.根据权利要求2所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述基于滑窗检测，确定第一目标窗口，包括：
5.根据权利要求4所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述从所述光信号序列的初始位置，滑动所述滑窗滑过所述光信号序列，并确定所述滑窗对应的窗口内全部光信号点的光强信息之后，还包括：
6.根据权利要求1所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述根据所述目标采样时延和所述光信号，确定所述目标采样时延对应的错误比值，包括：
7.根据权利要求2所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述在所述错误
8.根据权利要求6所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述根据所述目标采样时延和所述光信号，确定所述目标采样时延对应的错误比值之后，还包括：
9.根据权利要求1所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述在所述错误比值大于预设值的情况下，基于所述滑窗技术和所述光信号，调整所述目标采样时延之后，还包括：
10.一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述光信号包括多个光信号点组成的光信号序列；所述基于滑窗技术和所述光信号，确定目标采样时延，包括：
3.根据权利要求2所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述基于滑窗检测，确定第一目标窗口，包括：
5.根据权利要求4所述的时分复用光纤水听器阵列采样时延自动调整方法，其特征在于，所述从所述光信号序列的初始位置，滑动所述滑窗滑过所述光信号序列，并确定所述滑窗对应的窗口内全部光信号点的光强信息之后，还包括：
6.根据权利要求1所述的时分复用光纤水听器...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯庆凯，熊水东，姚琼，刘刚，陈虎，王付印，曹春燕，夏霁，伍惟俊，张兵兵，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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