技术特征：
1.一种基于遗传算法的不确定参数聚焦匹配场声源功率估计方法，其特征在于步骤如下：步骤1：对均匀垂直线列阵采集信号进行fft处理，得到接收信号频域模型：x＝ha+n式中，x为接收信号频域快拍，h为理想信道传递函数，n为环境噪声，噪声功率为步骤2：构造目标函数其中：h
i
为第i个网格点对应的备选信道传递函数；步骤3、采用遗传算法进行搜素目标函数的最大值η
ga
：具体搜索过程如下：第一步：初始化，包括设置交叉概率p
c
和变异概率p
m
，产生初代种群和设置循环终止条件；交叉概率p
c
选取范围为0.40～0.99；变异概率p
m
选取范围为0.001～0.1；初始化种群：采用二进制编码对不确定参数变化范围划分网格；每个不确定参数由k位二进制数表示，则每个不确定参数变化范围均被划分成2
k-1个网格，二进制数与不确定参数值q的对应关系为：式中，lb为不确定参数变化范围的下界，ub为不确定参数变化范围的上界，u为二进制数对应的十进制数；考虑j个不确定参数，则共有2
kj
个网格点，每个网格点对应的不确定参数组用j
×
k位二进制数表示；随机选取pop个网格点，对应pop组不确定参数，将一组不确定参数代入声场软件得到的备选信道传递函数h
i
即为一个“个体”，pop个个体构成初始种群；设置循环终止条件：设置遗传代数计数器n＝0，选择确定的遗传世代数gen作为迭代终止条件，遗传算法搜索过程需要计算的网格点个数为：num＝pop
×
gen第二步：个体评价，遗传算法的个体适应度由目标函数计算得到；第三步：种群进化选择过程：采用轮盘赌和精英选择两种方法完成“优胜劣汰”的选择过程；交叉过程：将选择过程得到的“子代”个体随机分配，每两个个体分为一组，依次对每一组个体执行如下判断：在0～1范围内产生一个随机数ε1，若ε1＜p
c
，则对该组个体执行交叉操作，否则不对该组个体执行交叉操作；交叉过程采用单点交叉，在区间[1,j
×
k)内随机产生一点作为交叉点，交叉点将每个个体的二进制串分为两段，将其中一段二进制串交换生成新的二进制串，交叉过程完成；变异过程：依次对每一个个体执行如下判断：在0～1范围内产生一个随机数ε2，若ε2＜p
m
，则对该个体执行变异操作，否则不对该个体执行变异操作；变异过程采用单点变异，在
区间[1,j
×
k]内随机产生一点作为变异点，将变异点的二进制数反转完成变异过程；第四步：循环终止判断，当n＞gen时终止迭代，输出迭代终止时适应度最大的个体；否则，令n＝n+1，并返回第二步；取信道传递函数理想值h与接收信号频域快拍的夹角余弦值的绝对值作为参考值进行对比，参考值ref的表达式为：经过多次迭代，遗传算法的适应度最大值并接近参考值ref；将遗传算法终止迭代时适应度最大的个体对应的信道传递函数记为η
ga
；步骤4：fmfpe方法得到的声源功率估计值为：2.根据权利要求1所述基于遗传算法的不确定参数聚焦匹配场声源功率估计方法，其特征在于：所述轮盘赌选择即为从“父代”个体中随机选择pop个个体。3.根据权利要求1所述基于遗传算法的不确定参数聚焦匹配场声源功率估计方法，其特征在于：所述精英选择即为“父代”的最优个体直接保留下来，轮盘赌选择只产生pop-1个“子代”个体。
技术总结
本发明涉及一种基于遗传算法的不确定参数聚焦匹配场声源功率估计方法，将扫描范围扩展到包含环境参数和声源位置在内的所有不确定参数，使用备选信道传递函数和接收信号频域快拍的夹角余弦值作为目标函数，结合遗传算法对目标函数寻优，使用遗传算法输出的信道传递函数估计声源功率。FMFPE方法可以减小信道传递函数估计值与理想值的夹角，增强信道传递函数估计值与理想值的相关性，从而提升声源功率估计方法的环境失配稳健性。本发明的基本原理和实施方案经过了计算机数值仿真的验证，其结果表明：FMFPE方法有效减小了不同频率的声源功率估计误差；声源在不同位置处时，使用FMFPE方法也可以获得更精确的功率估计结果。方法也可以获得更精确的功率估计结果。方法也可以获得更精确的功率估计结果。
技术研发人员：孙超 张少东 谢磊
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2022/2/18