[发明专利]一种基于时空域线谱增强器的未知线谱目标检测方法

说明书

一种基于时空域线谱增强器的未知线谱目标检测方法，涉及一种未知线谱目标检测方法。一：设定基本参数；二：对接收的阵元数据进行空时二维线谱增强处理；三：对步骤二中处理得到的每一新阵元数据分别进行分段，对每一段数据分别进行离散傅里叶变换；四：取出步骤三中各新阵元在相同段序号上的离散傅里叶变换输出值,对其中同一频率点上的各离散傅里叶变换输出值进行频域波束形成；五：对步骤四中得到的频域波束形成结果，在频域和时间上积分求和，获得最终的方位谱输出即线谱目标检测结果。本发明降低了对输入信噪比的要求，能有效地实现对未知线谱信号的时空域二维加权,避免了在频率或方位单一维度下用峰值方差来估计参量方差时误差较大的问题。

技术领域

本发明涉及一种未知线谱目标检测方法，特别是一种基于时空域线谱增强器的未知线谱目标检测方法。

背景技术

水下目标辐射的声线谱信号具有较高的强度和较好的稳定性,同时信号频段较低,在水声信道中传播损失较小。上述声线谱特征的利用对于远程目标被动探测具有重要意义。

通常目标辐射噪声中的线谱信号频率未知,对于常规阵列空间谱估计方法因不能事先挑选出线谱信号所在的频点,故不能有效地利用声线谱信号所在频点强度较高及稳定性较好等特点进行目标探测，而利用宽带波束形成方法在时间、方位、频率多个维度内进行全扫描来检测线谱信号,其工作效率相对较低,尤其在复杂多目标等环境下,不易直观地跟踪线谱目标,存在多维显示困难等问题。对于上述基于阵列的未知线谱目标检测方法所存在的问题,国内外已有一些研究，大部分方法是通过挑选最大值的方式来估计线谱信号所在的频率或方位,获得相应线谱信号的频率或方位的统计方差,之后用估计得到的频率或方位方差对输出结果加权,而获得较好的线谱检测性能，但在线谱信号输入信噪比相对较低、某一目标具有多根线谱信号或某一频点上存在多个方位目标等情况下,这种利用挑选最大值的方法所估计得到的频率或方位方差具有较大的误差,不能有效地对线谱目标加权以提高检测能力，因此需要研究一种更加行之有效的方法对线谱目标进行检测。

发明内容

本发明是为了解决已有利用参量峰值的统计方差对输出结果加权的线谱目标检测方法，在线谱信号输入信噪比相对较低、某一目标具有多根线谱信号或某一频点上存在多个方位目标等复杂情况下,不能有效地利用参量峰值的统计方差来估计参量方差，致使对线谱目标的检测性能下降的问题，而提出的一种基于时空域线谱增强器的未知线谱目标检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于时空域线谱增强器的未知线谱目标检测方法，包括以下步骤：

步骤一：设定基本参数，基本参数包括：采样率、空时二维线谱增强器的延迟单元个数、传感器阵列的阵元个数、自适应步长、线谱增强器处理所得数据的划分段数以及每一段的数据点数；

步骤二：对接收的阵元数据进行空时二维线谱增强处理，即利用所有阵元的接收信号对每一单阵元信号分别进行二维线谱增强处理而得到一组新的阵元数据；

步骤三：对步骤二中处理得到的每一新阵元数据分别按步骤一所设参数进行分段，对每一段数据分别进行离散傅里叶变换；

步骤四：取出步骤三中各新阵元在相同段序号上的离散傅里叶变换输出值,对其中同一频率点上的各离散傅里叶变换输出值进行频域波束形成；

步骤五：对步骤四中得到的频域波束形成结果，在频域和时间上积分求和，获得最终的方位谱输出即线谱目标检测结果。

本发明提供一种基于时空域线谱增强器的未知线谱目标检测方法，本方法的线谱目标检测能力远高于常规阵列空间谱估计方法，相比利用参量峰值的统计方差对输出结果加权的线谱目标检测方法,本方法不需统计参量的峰值方差,降低了对输入信噪比的要求，在某一目标具有多根线谱或某一频点上存在多个方位目标等情况下,能够有效地实现对未知线谱信号的时空域二维加权,避免了在频率或方位单一维度下用峰值方差来估计参量方差时误差较大的问题。

附图说明

图1为第i路时空二维线谱增强器结构图；