System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法及被动声呐系统技术方案_技高网

一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法及被动声呐系统技术方案

技术编号:44440189 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-28 18:48
本申请公开了一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法及被动声呐系统,涉及海洋声学监测技术领域。该方法包括设置用于接收不同频段鲸豚鸣叫声的声波信号的多个通道;设置每一循环周期内顺次进行噪声采集模式和检测模式;噪声采集模式下确定每个通道的幅度门限;检测模式下针对每个接收到待检测声波的通道,对待检测声波进行降采样,计算包络;识别连续超过幅度门限的包络样点数;若包络样点数大于或等于预设脉宽门限,则判定通道接收到的频段的待检测声波为鲸豚鸣叫声的声波信号,作为目标通道;当存在多个目标通道时,融合多个目标通道降采样后的声波信号频段,确定鲸豚鸣叫声的频率范围。本申请能降低运算量,同时实现多种鲸豚鸣叫声的检测。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及海洋声学监测,特别是涉及一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法及被动声呐系统


技术介绍

1、随着全球对海洋生态保护的日益重视,鲸豚等海洋哺乳动物的保护和监测成为海洋生物学研究中的重要课题。鲸豚的鸣叫声是其在海洋环境中进行交流、导航和定位猎物等活动的重要手段。因此,准确、实时地监测鲸豚的鸣叫声对于保护这些物种、了解其行为模式以及进行科学研究具有重要意义。

2、目前,鲸豚鸣叫声的监测主要依赖于被动声呐技术。被动声呐系统能够接收水下声源发出的声波,因其不会带来噪声污染更适合在鲸豚等海洋生物监测中应用。传统的被动声呐识别算法通常针对特定频谱特征的声音,通过对特定频谱特征的建模和检测,算法能够精准识别出鲸豚的声音,减少其他噪声或杂散声源的干扰。但这类算法需要有精确的先验知识,算法计算复杂度较高,并且在调查海洋生物资源时存在明显不足,不能大范围监听多种海洋生物。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法及被动声呐系统,可降低运算量,同时实现鲸豚多种特征鸣叫声的检测。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

3、第一方面,本申请提供了一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法,包括:设置用于接收不同频段鲸豚鸣叫声的声波信号的多个通道;设置每一循环周期内顺次进行噪声采集模式和检测模式;在执行噪声采集模式时,对每个通道接收频段的声波进行降采样,并确定降采样后的声波包络;根据每个通道降采样后的声波包络,确定每个通道的幅度门限;在开始执行检测模式后,针对每个接收到待检测声波的通道,对通道接收到的频段的待检测声波进行降采样,并确定降采样后的待检测声波包络;识别连续超过所在循环周期内各自通道的幅度门限的待检测声波包络样点数;若识别的待检测声波包络样点数大于或等于预设脉宽门限,则判定通道接收到的频段的待检测声波为鲸豚鸣叫声的声波信号,并定义通道为目标通道;当仅有一个目标通道时,将所述目标通道降采样后的声波信号频段作为鲸豚鸣叫声的频率范围;当存在多个目标通道时,融合多个目标通道降采样后的声波信号频段,确定鲸豚鸣叫声的频率范围。

4、第二方面,本申请提供了一种被动声呐系统,所述被动声呐系统采用上述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法。

5、根据本申请提供的具体实施例,本申请具有了以下技术效果:

6、本申请提供了一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法及被动声呐系统,通过在时域进行声波的降采样、包络计算、幅度、脉宽和频率判别,相对于传统的被动声呐识别算法在频域进行的鲸豚鸣叫声检测,降低了运算量;同时在多个通道分别进行不同频段的鲸豚鸣叫声的声波信号处理,实现了鲸豚多种特征鸣叫声的检测。

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【技术保护点】

1.一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,设置用于接收不同频段鲸豚鸣叫声的声波信号的多个通道,具体包括:

3.根据权利要求2所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,对每个通道接收频段的声波进行降采样,具体包括:

4.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,确定降采样后的声波包络,具体包括:

5.根据权利要求4所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,每个滑动截取的窗口内正值声波的幅值均值的计算公式为:

6.根据权利要求4所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,每个通道的预设脉宽门限是各自通道的滑动窗时长的倍数。

7.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,根据每个通道降采样后的声波包络,确定每个通道的幅度门限,具体包括:

8.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,当存在多个目标通道时,融合多个目标通道降采样后的声波信号频段,确定鲸豚鸣叫声的频率范围,具体包括:

9.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,每一循环周期内噪声采集模式接收声波的时长为5s,检测模式接收声波的时长为30min。

10.一种被动声呐系统,其特征在于,所述被动声呐系统采用权利要求1-9任一项所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法。

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【技术特征摘要】

1.一种多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,设置用于接收不同频段鲸豚鸣叫声的声波信号的多个通道,具体包括:

3.根据权利要求2所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,对每个通道接收频段的声波进行降采样,具体包括:

4.根据权利要求1所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,确定降采样后的声波包络,具体包括:

5.根据权利要求4所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,每个滑动截取的窗口内正值声波的幅值均值的计算公式为:

6.根据权利要求4所述的多通道鲸豚鸣叫声检测方法,其特征在于,每个通道的预...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏珂张玉涛尹项博朱腾飞李国栋
申请(专利权)人:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所
类型:发明
国别省市:

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