【技术实现步骤摘要】
一种双基地声纳运动目标序贯检测方法
[0001]本专利技术属于水声探测
,具体而言,涉及一种双基地声纳运动目标序贯检测方法。
技术介绍
[0002]在水下目标穿过双基地声纳系统的发射端与接收端之间的区域时,直透波(由发射端发出不经过目标反射的声信号)和目标散射波的声传播路程差距较小,即目标运动靠近收发连线附近时,无法在接收信号上直接区分两者,并且由于目标的散射会导致信直比(目标散射信号与直透波信号的比值)在
‑
20dB以下,这会使得目标检测十分的困难,目前采用的检测方法主要包括:
[0003]信号强度的空间增强方法:利用信道自身的时反聚焦强度作为指示,散射信号使得聚焦能量下降,而旁瓣能量增强。
[0004]自适应相消方法:采用自适应相消原理,直接对直透波进行对消,从而提高散射信号强度与直透波信号强度的比值。
[0005]由于直透波能量较目标散射波高出很多,以上方法根据每一次检测周期内接收到的信号对目标进行独立检测,没有充分利用目标的运动特性,信号参数估计存在偏差,目标检测率不高 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双基地声纳运动目标序贯检测方法,其特征在于,包括以下步骤:S10:接收双基地声纳运动目标序贯检测装置发出的含有强直透波干扰的信号并对所接收的信号进行数据处理;S20:使用目标跟踪中的扩展卡尔曼滤波方法实现双基地声纳区域内的目标检测;S30:利用所得的多径时延联合估计值计算得到似然比比值,利用所得的似然比比值与检测门限进行比较,得到目标有无的检测结果;其中,所述双基地声纳运动目标序贯检测装置包括发射端和接收端,且所述发射端与所述接收端的间距为15km,所述发射端的发射信号为线性调频信号(LFM),脉宽为1s,发射周期为5s,中心频率为1000Hz,带宽为100Hz。2.根据权利要求1所述的一种双基地声纳运动目标序贯检测方法,其特征在于,所述含有强直透波干扰的信号包括双基地声纳运动目标序贯检测装置中声源发射的直透波信号以及目标散射波信号。3.根据权利要求1所述的一种双基地声纳运动目标序贯检测方法,其特征在于,所述步骤S10具体包括:第一步:以频域形式表示声源发射信号,其中,声源发射信号的频域形式为Signal=[S(0),S(1),
…
,S(K
‑
1)],经过水下传播后,接收端接收到的信号频域形式为矩阵X;第二步:采用二元假设检验法对指定次数接收信号的频域形式进行参数估计,具体为:根据二元假设检验中不同假设H0和H1的检验方法,对第k次接收信号的频域形式X
k
(k=1,2,3,
…
)进行参数估计;第三步:采用EM时延估计算法计算直透波多径时延和目标散射波多径时延,具体为:使用EM时延估计算法得到直透波多径时延为和目标散射波多径时延为直透波和目标散射波声线条数分别设为M条和N条,表示每一条声线代表的时延估计值,时延估计值可以分别简写为和4.根据权利要求1所述的一种双基地声纳运动目标序贯检测方法,其特征在于,所述步骤S20具体包括:第一步:根据扩展卡尔曼滤波的方法,建立扩展卡尔曼滤波的状态方程和观测方程,具体为:根据扩展卡尔曼滤波的方法,设定目标运动的状态量x=[x,v
x
,y,v
y
]
T
和观测量建立扩展卡尔曼滤波的状态方程和观测方程:x
k
=Fx
k
‑1+w
k
z
k
=h(x
k
)+v
k
ꢀꢀꢀꢀ
(3)其中:F是状态转移矩阵,由目标的运动形式确定,h(
·
)为观测函数,w
k
表示状态噪声矩阵,服从w
k
~N(0,Q)和v
k
为观测噪声矩阵,服从v
k
~N(0,R)第二步:根据指定时刻的已知信息,使用扩展卡尔曼滤波方法得到下一时刻的状态预测方程和预测的协方差矩阵,具体为:根据k
‑
1时刻的已知信息,使用扩展卡尔曼滤波方法得到k时刻的状态预测方程和预测的协方差矩阵P
k|k
‑1:
P
k|k
‑1=FP
k
‑
1|k
‑1F
T
+Q
k
‑
1|k
‑1ꢀꢀꢀꢀ
(4)第三步:计算目标运动状态与多径时延之间的函数关系,具体为:由于时延参数与目标运动参数之间的函数关系h(x
k
)是非线...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。