[发明专利]一种被动合成孔径目标信号检测和分辨方法及系统

权利要求书

1.一种被动合成孔径目标信号检测和分辨方法，该方法应用被动合成孔径技术实现对水下弱目标信号进行有效检测，所述的方法包含：

步骤101)构造在拖线阵移动下对目标信号的运动多普勒接收模型；

步骤102)依据被动合成孔径声纳算法利用拖线阵阵列在固定的时间间隔发生相继两次运动时，分别对空间位置上重叠部分的水听器接收的目标信号做互相关平均，即将接收的目标信号进行分时间段处理，分析每相邻两次时间段的接收信号，然后对不同时间段各阵元接收的目标信号进行频域波束形成处理；

步骤103)对频域波束形成后的输出分频带进行能量积分得到各时间段波束输出；

步骤104)按拖线阵移动下构建的多普勒接收模型，分别对时间延迟及空间位置移动进行相位估计，并依据得到的相位估计获取相位修正因子；

步骤105)将分时间段各次相位修正因子用于补偿步骤103）的波束输出，对补偿后的波束输出相干组合累加进而获得时间方位历程图，读出目标所在方位，将其方位记录进行处理及判别，实现对目标的检测。

2.根据权利要求1所述的被动合成孔径目标信号检测和分辨方法，其特征在于，所述重叠部分的水听器的具体重叠数目为拖线阵阵元总个数的一半，且能有效避免由于拖线阵难以维持恒定速度而无法保证连续测量时水听器的空间位置完全重叠。

3.根据权利要求1所述的被动合成孔径目标信号检测和分辨方法，其特征在于，所述相位修正因子为时间延迟估计和空间位置移动相位估计的和。

4.根据权利要求1所述的被动合成孔径目标信号检测和分辨方法，其特征在于，所述步骤102）进一步包含如下子步骤：

步骤102-1）依据被动合成孔径声纳算法利用拖线阵阵列在固定的时间间隔发生相继两次运动时，分别对空间位置上重叠部分的水听器接收信号做互相关平均，即将接收信号进行分时间段处理，分析每相邻两次时间段的接收信号；

其中，该步骤还包含采用线谱检测策略检测接收的目标信号中的有用的信号；

步骤102-2）然后对不同时间段各阵元接收信号进行频域波束形成处理。

5.根据权利要求1所述的被动合成孔径目标信号检测和分辨方法，其特征在于，所述步骤105）进一步包含如下子步骤：

步骤105-1）依据步骤104）得到的“相位估计获取相位修正因子”及步骤103）中“各时间段波束输出”，分时间段处理，将各时间段的相位修正因子与对应时间段波束输出进行相乘等处理，即完成对“分时间段各次相位修正因子用于补偿步骤103）的波束输出”；

步骤105-2）将上述各时间段的信号进行叠加，即对补偿后的波束输出进行相干组合累加进而获得时间方位历程图；

步骤105-3）再对时间方位历程图波束输出进行检测，得到目标波束对应方位，具体为：将不同频带内目标波束对应的检测方位进行记录，将各频带内存储的方位进行二次拟合，根据计算结果计算方位估计方差，将计算的方位估计方差与设定的检测方差门限进行比较，若小于门限，则检测到的水声目标信号结果属实，接收到水下目标信号确实含有水声目标信号，否则检测结果为虚警，接收到的信号中不含目标信号，综完成目标信号的检测和定位。

6.一种拖线阵运动非重叠孔径的被动合成孔径目标信号检测和分辨系统，该系统应用被动合成孔径技术实现对水下弱目标信号进行有效检测，所述的系统包含：

接受模型建立模块，用于构造在拖线阵移动下对目标信号的运动多普勒接收模型；

第一处理模块，用于依据被动合成孔径声纳算法利用拖线阵阵列在固定的时间间隔发生相继两次运动时，分别对空间位置上重叠部分的水听器接收信号做互相关平均，即将接收信号进行分时间段处理，分析每相邻两次时间段的接收信号，然后对不同时间段各阵元接收信号进行频域波束形成处理；

第二处理模块，用于对频域波束形成后的输出分频带进行能量积分得到各时间段波束输出；

时空相位修正因子获取模块，用于按拖线阵移动下构建的多普勒接收模型，分别对时间延迟及空间位置移动进行相位估计，并依据得到的相位估计获取相位修正因子；和

运动相位误差补偿及检测结果输出模块，用于将分时间段各次相位修正因子用于补偿所述的波束输出，对补偿后的波束输出进行相干组合累加进而获得时间方位历程图，再由其时间方位历程图得到目标波束对应方位，完成目标信号的检测和定位。