【技术实现步骤摘要】
一种低噪声目标的空域高分辨检测方法
[0001]本专利技术涉及一种空域高分辨检测方法，具体的是涉及一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，主要是应用于被动声呐跟踪系统，跟踪水下航行器航迹，实现对低噪声水下航行器的高分辨方位估计，属于声呐
技术介绍
[0002]一般来说，低噪声目标辐射噪声为宽带信号，对宽带信号处理算法的研究目前主要分为两类。
[0003]第一类是基于不相干信号的处理方法(ISM)。这类算法处理的主要思想是将宽带数据分解到不重叠频带上的窄带数据；然后对每个频带进行窄带信号子空间处理，再通过对这些处理结果的组合得到最终结果。这类算法计算量大，不能处理相干信号源。
[0004]第二类是基于相干信号的处理方法(CSM)。这类算法的基本思想是把频带内不重叠的频率点上信号空间聚焦到参考频率点，聚焦后得到单一频率点的数据协方差，再用窄带信号处理方法进行运算。这类算法运算量较小，可实现相干信号的处理。
[0005]上述所采用的两类方法均可在一定程度上提高信号处理增益，便于目标方位估计及目标识别，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于，该空域高分辨检测方法包括以下步骤，步骤1，目标方位粗略估计子带分解及小波包降噪；步骤2，目标方位粗略估计宽平稳子带信号检测；将某一段连续时间获得的子带信号划分为多个子带样本，计算其二阶中心矩，并与预设门限比较，只保留大于门限的子带信号，即步骤3，目标方位粗略估计宽带聚焦波束形成；采用宽带聚焦波束形成对目标方位进行粗略估计，获得目标方位的粗略估计情况；步骤4，混频处理；步骤5，目标方位精确估计子带分解及小波包降噪；步骤6，目标方位精确估计宽平稳子带信号检测；同步骤2，检测宽平稳子带信号，获得大于预设门限的子带信号，即步骤7，目标方位精确估计宽带聚焦波束形成；采用宽带聚焦波束形成对目标方位进行精确估计，获得目标方位的精确估计情况，至此，完成低噪声目标的空域高分辨检测。2.根据权利要求1所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述步骤1中，将M通道检测阵获得的信号x(t)分别进行3～4层小波包分解，并采用软阈值降噪方法对高频系数处理，获得子带信号，子带信号的计算公式为：式中，下标m表示阵元序号，下标p表示子带序号，rough表示粗略；x
m
(t)表示第m个阵元接收到的时域信号，t表示时间；Ψ(t)表示小波基函数，其上标-表示共轭，a表示尺度参数，b为平移参数。3.根据权利要求1所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述步骤3中，目标方位的粗略估计计算公式为，式中，w为幅度束控窗函数矢量，该幅度束控窗函数矢量为矩形窗、切比雪夫窗、自适应窗的窗函数系数；T
rough
(f
j
)为目标方位粗略估计时采用的聚焦矩阵，f
j
为若干个子带频率；A
rough
(f
j
，θ)为方位粗略估计时空间导向矢量矩阵，θ为方位角；为将进行宽平稳检测后的信号。4.根据权利要求3所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述最佳聚焦矩阵的计算公式为，式中，为粗略估计时聚焦频率对应的空间导向矢量，为粗略估计时
的聚焦频率；A
rough
(f
j
，θ)为方位粗略估计时不同频率对应的空间导向矢量矩阵，T
rough
(f
j
)表示方位粗略估计时的聚焦矩阵，为将进行F范数运算后使其值最小，上标H表示共轭转置，I表示方阵。聚焦矩阵的计算其实是有约束条件的最优化计算问题。具体表达式为，具体表达式为，式中，i表示复数d表示阵元间距，c表示声速(水下取1500m/s)，M表示阵元个数。θ表示方位角，k表示方位角对应的下标索引。5.根据权利要求4所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述方位粗略估计时的空间导向矢量矩阵表达式为，A
rough
(f
j
，θ)＝[a
rough
(f
j
，θ1)，a
rough
(f
j
，θ2)，
…
，a
rough
(f
j
，θ
k
)，
…
【专利技术属性】
技术研发人员：岳雷，庄瑞，丁明惠，纳杰斯，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司七五零试验场，
类型：发明
国别省市：
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