【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号检测领域，尤其设计一种基于对称谱特性的稳健空时检测方法。
技术介绍
混响是海底、海面的不平整性和海水中随机分布的不均匀性散射造成的，是鱼雷等运动声纳干扰的主要原因之一。不同于海洋噪声，混响是由发射信号引起的，其谱结构与发射信号具有一定的相似性，而且运动声纳波束触及界面，混响将从不同的锥角入射，造成多普勒的扩展，无法运用平台自身运动补偿技术予以完全消除。对于这种特性的混响，应联合考虑空域与频域上的抑制方法，并能根据环境做出调整，这就是空时自适应处理方法。1973年Brennan首次提出了空时自适应处理(STAP)概念，并证明STAP能够很好地结合空域和时域处理的优势，获得较为理想的杂波抑制性能。随后Reed等提出了样本协方差矩阵求逆(SMI)检测器，从而在理论上将STAP发展成为一种滤波和检测有机结合的方法，称为空时自适应检测(STAD)方法。STAD实现了混响抑制与目标检测的一体化，与先混响抑制后检测的STAP方法相比，STAD更能有效地利用观测数据，检测性能更优。近年来，STAD在运动声纳领域的研究非常活跃，尤其是高斯分布混响背景下点目标的STAD检测问题，许多经典的检测方法都可以应用过来，包括最大似然比检验(GLRT)、自适应匹配滤波器(AMF)和自适应相干估计器(ACE)等。值得说明的是，这些传统方法基于一个很重要的前提假设，就是可以获得足够多的均匀辅助数据，用以估计待测单元(主数据)的混响协方差矩阵，构造自适应检测统计量。辅助数据的均匀性是指与主数据具有相 同的混响协方差矩阵，为确保这个特性，辅助数据通常从与主数据临近的距离单元...
【技术保护点】
一种基于对称谱特性的稳健空时检测方法，其特征在于，所述方法包括：由声纳接收回波数据，并将混响背景条件下的目标检测归纳为二元假设检验；基于对称谱特性，将所述二元假设检验转换成等价的实值二元复合假设检验；基于所述实值二元复合假设检验，获得有目标情况下，所述回波数据中主数据和辅助数据的联合概率密度函数；基于所述联合概率密度函数，得到谱对称RAO检测统计量，用以完成对目标的检测。
【技术特征摘要】
1.一种基于对称谱特性的稳健空时检测方法，其特征在于，所述方法包括：由声纳接收回波数据，并将混响背景条件下的目标检测归纳为二元假设检验；基于对称谱特性，将所述二元假设检验转换成等价的实值二元复合假设检验；基于所述实值二元复合假设检验，获得有目标情况下，所述回波数据中主数据和辅助数据的联合概率密度函数；基于所述联合概率密度函数，得到谱对称RAO检测统计量，用以完成对目标的检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由声纳接收回波数据，并将混响背景条件下的目标检测归纳为二元假设检验问题，包括：由N个阵元组成的线阵接收K个长度的回波数据，并将混响背景条件下的目标检测归纳为二元假设检验：其中，H0和H1分别代表无目标假设和有目标存在假设；p＝p1+jp2是N维的目标标称导向向量，p1和p2分别为它的实部和虚部；α＝α1+jα2是接收的目标信号幅度，α1和α2分别是它的实部和虚部；n＝n1+jn2，nk＝n1k+jn2k是独立同分布的、零均值N维复合高斯混响向量，n1k和n2k分别为实部和虚部；z表示待检测单元数据，又称主数据；zk表示长度为K的均匀辅助数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于对称谱特性，将 所述二元假设检验转换成等价的实值二元复合假设检验，包括：根据混响功率谱的对称特性，将所述二元假设检验转换成等价的实值二元复合假设检验：其中，H0和H1分别代表无目标假设和有目标存在假设；p1和p2分别为目标标称导向向量的实部和虚部；α1和α2分别是接收的目标信号幅度的实部和虚部；n1、n2、n1k和n2k是独立同分布的、零...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝程鹏，施博，陈栋，魏晓俊，侯朝焕，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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