[发明专利]一种提高主动目标检测信噪比的方法

权利要求书

1.一种提高主动目标检测信噪比的方法，使用主动声呐向水中发射声信号，此信号在水中传播时遇到主动目标产生回波信号，其发射信号选取为线性调频信号或双曲调频信号，其特征在于：发射信号的脉宽为T秒，下限频率为f₁赫兹，上限频率为f₂赫兹，主动声呐系统的采样频率为f_s赫兹，声波在水中的传播速度为c米/秒；主动目标的径向速度为v米/秒，尺度为l米；接收信号的信噪比为A分贝；

步骤如下：

首先设定主动目标的尺度范围，并在主动目标的尺度范围内抽取M个尺度值；然后设定主动目标的速度范围，并从该范围内抽取N个速度值；利用主动声呐发射信号所构成的时间序列x构造序列X_i；将序列X_i进行变采样处理以获得对应于每一个速度的拷贝信号序列X_ij；之后将主动声呐发射上述发射信号后接收的回波信号序列R与拷贝信号序列X_ij进行匹配滤波操作并取最大值得到一个大小为M×N的矩阵；矩阵中的最大值位置第m行和第n列即为匹配峰值最大的位置；利用序列X_i构造序列Y，对序列Y进行变采样处理获得拷贝信号序列U；将主动目标检测系统接收的回波信号序列R与拷贝信号序列U进行匹配滤波操作，即可提高主动目标检测的信噪比。

2.根据权利要求1所述的提高主动目标检测信噪比的方法，其特征在于：所述主动目标的尺度范围为Len₁～Len₂，并从该范围内抽取的M个尺度值分别为L_i＝Len₁+i*(Len₂-Len₁)/(M-1)，i＝0,1,...,M-1，待测主动目标的尺度不超过下边界Len₁和上边界Len₂的范围；主动目标的速度范围为Vel₁～Vel₂，抽取N个速度值，分别为V_j＝Vel₁+j*(Vel₂-Vel₁)/(N-1)，j＝0,1,...,N-1，其速度范围为下边界Vel₁到上边界Vel₂之间。

3.根据权利要求1所述的提高主动目标检测信噪比的方法，其特征在于利用公式：X_i＝x_1i+x_2i，其中通过主动声呐发射信号所构成的时间序列x构造序列X_i，c为波传播的速度。

4.根据权利要求1所述的提高主动目标检测信噪比的方法，其特征在于：序列X_i，i＝0,1,...,M-1进行变采样处理以获得对应于每一个速度V_j的拷贝信号序列X_ij：采样率由f_s变为f_sc/(c-2V_j)，j＝0,1,...,N-1。

5.根据权利要求1所述的提高主动目标检测信噪比的方法，其特征在于：将主动声呐接收的回波信号序列R与拷贝信号序列X_ij进行匹配滤波操作，并取其最大值Max_ij，i＝0,1,...,M-1，j＝0,1,...,N-1；由此得到一个大小为M×N的矩阵为：

6.根据权利要求1所述的提高主动目标检测信噪比的方法，其特征在于：序列Y＝Y₁+Y₂，其中，将序列Y进行变采样处理，即采样率由f_s变为f_sc/(c-2V_n)，获得拷贝信号序列U。

7.根据权利要求5所述的提高主动目标检测信噪比的方法，其特征在于：可以将前期所有拷贝信号都存储下来，并直接选取U＝X_mn作为拷贝信号，或者将序列Y进行变采样处理重新产生该拷贝信号并应用，以避免将X_ij，i＝0,1,...,M-1，j＝0,1,...,N-1全部存储下来，从而减少存储资源的占用。