[发明专利]一种水下弱目标检测方法

权利要求书

1.一种水下弱目标检测方法，其特征在于包括下述步骤：

第一步，接收阵元接收到信号其中，目标辐射声信号s(t)＝A_ssin(2πft)，A_s为信号幅值，f为信号中心频率；N表示发射点到接收点的声线总数，c_n表示第n条本征声线的幅值衰减，τ_n表示对应声线的时延，q(t)表示信号传输过程中加入的噪声，是均值为0、方差为d²的高斯白噪声；

第二步，将接收到的信号在计算机中进行被动时间反转处理，与预先估计的信道进行匹配,其中，信道继而得到第二次接收信号

第三步，截取聚焦段信号其中，Ls为信号长度，Lh为信道长度，c为N条本征声线的幅值衰减的平均值，被动时反处理后聚焦段信号位于时域信号(Lh:Lh+Ls-1)处；

第四步，用信号放大因子W对聚焦段信号进行调制放大处理，得到z_jsr(t)≈WNc²s(t)+Wcq(t)，定义输入随机共振系统所需的外加信号最大幅值为A_sr，则信号放大因子

第五步，将第四步得到的信号中心频率f缩小为原来的信号周期T_s扩大为原来的α倍，将原信号转换为小参数信号，假设原信号为(t)＝A_msin(2πfT_s)，则经过转换后的小参数信号为其中，T_new＝αT_s，A_m表示小参数信号幅值；

第六步，引入二阶随机共振系统模型对经过小参数变换后的信号进行处理，得到采用4阶龙格-库塔公式对其输出进行求解，得到其中，a、b、γ为二阶非线性系统参数，dξ(t)＝q(t)；

第七步，将输出信号中心频率扩大α倍，信号周期缩小为原来的之后对信号进行傅里叶变换，观察输出信号频谱，基于奈曼-皮尔逊准则，根据设定的阈值判断目标辐射信号中心频率点f是否突出，若超过设定阈值则认为突出，判定存在目标。

2.根据权利要求1所述的水下弱目标检测方法，其特征在于：所述外加信号最大幅值A_sr的选择方法包括以下步骤：进行蒙特卡洛实验，设定A_sr范围为(1:120)，变化步长为1，若输出信号频谱峰值对应发射信号中心频率f，则判定输入-输出信噪比增益有效；若频谱峰值偏移，则判定输入-输出信噪比增益为0；通过统计比较结果中信号平均输入-输出信噪比增益，选择最大增益时的A_sr作为参数值。