[发明专利]一种基于压缩感知的水下动目标检测方法

权利要求书

1.一种基于压缩感知的水下动目标检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)建立声呐的线性调频信号回波模型；

2)声呐发射的线性调频矩形脉冲被目标二次散射后回到接收机，通过chirplet变换检测动目标回波信号模型对回波信号进行分析；

3)利用压缩感知提取调频率曲线特征，在压缩感知处理时，构造出观测矩阵Φ，获得M×N的观测系数，M、N分别为重构矩阵和回波信号的维数，然后利用恢复算法重构出原始信息，利用压缩感知提取回波信号特征参数，同时抑制水下信道的背景噪声。

2.如权利要求1所述一种基于压缩感知的水下动目标检测方法，其特征在于在步骤1)中，所述建立声呐的线性调频信号回波模型的具体方法为：

由声纳发射出一个线性调频矩形脉冲信号，线性调频矩形脉冲信号的复数表达式为：

其中，

式中，是复包络，k＝B/T是调频率，B是调频宽度，T是重复周期，b为脉冲宽度，f_c为载波频率。

3.如权利要求1所述一种基于压缩感知的水下动目标检测方法，其特征在于在步骤2)中，所述声呐发射的线性调频矩形脉冲被目标二次散射后回到接收机，通过chirplet变换检测动目标回波信号模型对回波信号进行分析，chirplet变换的表达式为：

CT_s(t,f,a,c,d)＝∫s(τ)h^*(τ-t,f,a,c,d)dτ

其中，h(τ-t,f,a,c)为chirplet核函数，其表达式为：

是高斯窗函数的变形，其中，t是时间平移，f是频率平移，a是伸缩参数，c是时间上的线性调频率，σ是高斯窗函数的时间的延伸度，k是曲率参数，n是调制参数。

4.如权利要求1所述一种基于压缩感知的水下动目标检测方法，其特征在于在步骤3)中，所述利用压缩感知提取调频率曲线特征，在压缩感知处理时，构造出观测矩阵Φ，获得M×N的观测系数，M、N分别为重构矩阵和回波信号的维数，然后利用恢复算法重构出原始信息，利用压缩感知的提取回波信号特征参数，同时抑制水下信道的背景噪声；海洋噪声背景下，压缩感知的信号特征提取模型为：y＝ΨΦx+w，x是离散化后的回波信号序列，y是m×l的压缩信号，Φ是chirplet变换与log运算的稀疏基，对x进行稀疏化，Ψ是重构矩阵，w是噪声(m＜＜n)。

5.如权利要求1所述一种基于压缩感知的水下动目标检测方法，其特征在于在步骤3)中，所述声呐发射的线性调频矩形脉冲被目标二次散射后回到接收机，此时回波信号与发射信号相比，在频率、调频率、相位及幅度参数发生变化。