具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

声波信号在海水中的传播会随着距离增加而逐渐衰减，因而造成遇到目标后返回的回波信号强度相较于发射信号有明显下降，此外不同距离的目标也会造成回波信号强度不一致。增益补偿即为调节回波增益进而达到对传播损失进行补偿的目的，使得补偿后不同距离目标的回波强度一致，同样密度和大小的目标可在显示端表现出大体相同的强度。传统增益补偿方法依赖用户根据自身经验及海面环境，自行设置并在控制面板处选择补偿参数来调节增益大小。图1为传统补偿方法工作流程图。

本发明的目的在于提供一种应用于海洋捕捞的鱼探仪接收通道中的深度自适应增益补偿方法及装置，相较于传统方法而言，本发明可根据当前海深自动选择增益补偿参数，从而减少作业海域不确定引入的补偿误差以提高增益补偿的准确性，并增加鱼探仪器的智能性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2所示，本发明基于海深探测的自适应鱼探仪增益补偿方法，包括：初次补偿、第二次补偿及第三次补偿。

初次补偿包括以下步骤：S1，获取预设初始补偿值对应的初始补偿曲线对第一回波信号进行增益补偿，得到补偿后的第一回波信号；所述第一回波信号为第一探测信号经海底反射后的回波信号；

S2，根据所述补偿后的第一回波信号计算第一深度值；

S3，判断所述第一深度值是否大于第一阈值；若是，则根据第一补偿参数对应的第一补偿曲线对第二回波信号进行增益补偿；若否，则根据第二补偿参数对应的第二补偿曲线对第二回波信号进行增益补偿；所述第二回波信号为第二探测信号经海底反射后的回波信号；

S4，根据补偿后的第二回波信号计算第二深度值；

S5，判断所述第二深度值是否小于第二阈值；

若是，则根据第二补偿曲线对目标信号进行增益补偿；

若否，判断所述第二深度值是否大于第三阈值；

在所述第二深度值大于第三阈值时，根据第一补偿曲线对所述目标信号进行增益补偿；

若否，判断所述第二深度值是否大于第三阈值；

在所述第二深度值大于第三阈值时，根据第一补偿参数对所述目标信号进行增益补偿；

在所述第二深度值介于所述第二阈值与所述第三阈值之间时，通过增益倍数与深度值的经验函数以及第二深度值计算增益倍数，根据所述增益倍数确定第三补偿参数，根据所述第三补偿参数确定第三补偿曲线对所述目标信号进行增益补偿；所述目标信号为鱼群探测信号经海底反射的回波信号。

进一步地，在本发明的具体实施例中，所述预设初始补偿值为15lgR；所述第一补偿参数为20lgR；所述第二补偿参数为10lgR。

在第二次补偿时，若第一深度值超过第一阈值T_h，例如300米，则认为船只处于深海区域，扩展损失按照球面扩展计算，补偿参数选择20lgR；若第一深度值小于第一阈值T_h，则认为船只处于浅海区域，扩展损失按照柱面扩展计算，补偿参数选择10lgR。

在第三次补偿时，对第二深度值进行分段处理，若第二深度值小于第二阈值T_h1，补偿参数选择10lgR；若第二深度值超过第三阈值T_h2，补偿参数选择20lgR；若第二深度值处于T_h1与T_h2之间，则按照深度值与增益倍数的经验函数以及根据深度计算增益倍数，并选择增益倍数对应的第三补偿参数，根据所述第三补偿曲线对所述目标信号进行增益补偿。图3为深度值与增益倍数关系曲线图。

渔船在探测鱼群的作业过程中往往处于航行状态，船只位置实时变化，当前工作海域深度通常也会实时变化，因此在三次补偿确定补偿曲线后，执行下面的步骤再次进行海深测量。

具体地，在执行步骤S5之后还包括：

根据所述第三补偿曲线对第三回波信号进行增益补偿，并根据所述第三回波信号计算第三深度值；所述第三回波信号为第三探测信号经海底反射的回波信号，所述第三探测信号是在步骤S5之后不间断发射的信号；

判断所述第三深度值与所述第二深度值的差值是否大于第四阈值；若是，则将第二深度值替换为所述第三深度值，返回步骤S5；若否，则保持第二深度值继续进行测量。通过该步骤，基于海深变化情况，实现了对鱼探仪增益补偿的自适应调整，也提高了鱼探仪对鱼群的探测精度。

为实现上述目的，本发明还提供了一种基于海深探测的自适应鱼探仪增益补偿装置，如图4所示，所述装置包括：波形生成器1、收发机2、补偿单元3、处理器4及比较单元5。

波形生成器1，用于生成第一探测信号、第二探测信号及鱼群探测信号。

收发机2，与所述波形生成器1连接，用于发射所述第一探测信号，并接收第一探测信号经海底反射后的第一回波信号；用于发射所述第二探测信号，并接收第二探测信号经海底反射后的第二回波信号；用于发射所述海底探测信号，并接收海底探测信号经海底反射后的目标信号.

补偿单元3，与所述收发机2连接，用于根据预设初始补偿值对应的初始补偿曲线对第一回波信号进行增益补偿，得到补偿后的第一回波信号。

处理器4，与所述收发机2连接，用于根据所述补偿后的第一回波信号计算第一深度值。

比较单元5，与所述处理器连接，用于判断所述第一深度值是否大于第一阈值；

所述补偿单元3，还与所述比较单元5连接，用于当第一深度值大于第一阈值时，根据第一补偿参数对应的第一补偿曲线，对第二回波信号进行增益补偿；还用于当第一深度值小于或等于第一阈值时，根据第二补偿参数对应的第二补偿曲线，对第二回波信号进行增益补偿。

所述处理器4，还用于根据所述补偿后的第二回波信号计算第二深度值。

所述比较单元5，用于判断所述第二深度值是否小于第二阈值。

所述补偿单元3，还用于当第二深度值小于第二阈值时，根据第二补偿曲线，对目标信号进行增益补偿；所述目标信号为鱼群探测信号经海底反射的回波信号。

所述比较单元5，还用于在所述第二深度值大于等于第二阈值时，判断所述第二深度值是否大于第三阈值。

所述补偿单元3，还用于在所述第二深度值大于第三阈值时，根据第一补偿曲线，对所述目标信号进行增益补偿。

所述处理器4，还与所述补偿单元3连接，用于在所述第二深度值介于所述第二阈值与所述第三阈值之间时，根据增益倍数与深度值的经验函数以及第二深度值计算增益倍数，并根据所述增益倍数确定第三补偿参数，根据所述第三补偿参数确定第三补偿曲线。

所述补偿单元3，还用于根据所述第三补偿曲线对所述目标信号进行增益补偿。

进一步地，所述补偿单元3还用于根据所述第三补偿曲线对第三回波信号进行增益补偿，第三回波信号为第三探测信号经海底反射的回波信号，所述第三探测信号是在所述补偿单元3根据第三补偿曲线对所述目标信号进行增益补偿之后不间断发射的信号.

所述处理器4还用于根据所述第三回波信号计算第三深度值。

所述比较单元5还用于判断所述第三深度值与所述第二深度值的差值是否大于等于第四阈值。

所述处理器4还用于在所述第三深度值与所述第二深度值的差值大于等于第四阈值时，将所述第二深度值替换为所述第三深度值。

进一步地，所述装置还包括：换能器。

换能器，与所述收发机连接，用于将所述收发机发射的信号由电信号转化为声信号发出以及将所述收发机接收的回波信号由声信号转化为电信号。

可选地，所述装置还包括：显示器。

显示器，与所述处理器连接，用于显示第一回波信号的强度、第二回波信号的强度及目标信号的强度。其中不同强度显示为不同颜色。

进一步地，补偿单元3还与电压放大器、模数转换器连接。

此外，收发机还与处理器连接，接收的回波信号通过处理器处理。

补偿单元还与收发机连接，所述补偿单元将补偿曲线发给收发机的接收通道。

本发明工作原理：信号处理单元在发射过程中通过波形生成器产生探测波形，与此同时FPGA进行默认补偿曲线的输出；接收过程中经接收信号处理模块处理后的回波信号输入至显示器进行显示，同时处理器根据回波信号回传时间进行第一深度值的计算，并由增益倍数计算模块选择对应的增益倍数，随后读取存储于补偿曲线存储模块中的补偿曲线，同时开始第二次发射回波的补偿。在收到第二次回波信号后，处理器开始第二深度值的计算，并根据第二深度值与增益倍数的对应关系由处理器计算增益倍数，随后选择此次增益对应的补偿曲线开始第三次发射回波的补偿。三次补偿后再次进行海深测量，由比较单元对比当前深度与前一次深度。若深度差超过阈值，则重新进行增益倍数的计算及补偿曲线的选择；若深度差小于阈值，则保持当前补偿值直至差值超过阈值，并持续此过程直至本次探测结束。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。