[发明专利]一种主动声呐目标径向尺度宽容性估计方法

权利要求书

1.一种主动声呐目标径向尺度宽容性估计方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤一：构建海洋信道中目标回波的时间扩展模型，得到目标径向尺度L_r；

步骤二：计算目标回波包络序列r(m)；

步骤三：通过基于宽带回波包络边缘特性的径向尺度提取方法，对目标回波进行径向尺度提取，得到基于宽带回波包络边缘特性的径向尺度估计L_r1；

步骤四：通过基于时延重心统计的回波时延扩展特征提取方法，对目标回波包络序列进行径向尺度提取，得到基于时延重心统计的目标径向尺度估计L_r2；

步骤五：构建基于适配目标特征起伏程度的特征融合准则，对L_r1和L_r2进行融合，得到融合后的目标径向尺度估计结果L′_r。

2.根据权利要求1所述的主动声呐目标径向尺度宽容性估计方法，其特征在于：在步骤一中，设声波激励目标的入射角为θ，目标径向尺度为L_r，入射角θ下的实测时间展宽为τ，海洋中声速为c，Δ为跟θ强相关的修正因子，则海洋信道中目标回波的时间扩展模型：

3.根据权利要求1所述的主动声呐目标径向尺度宽容性估计方法，其特征在于：在步骤二中，首先设目标回波波形采样序列为s(n)，其中n＝0,1,…,N-1，N为目标回波波形采样长度，令主动声呐发射信号波形采样序列为s₀(n)，则通过互相关计算得到目标回波包络序列r(m)为：

其中m＝0,1,…,M-1，M为目标回波包络采样长度。

4.根据权利要求1所述的主动声呐目标径向尺度宽容性估计方法，其特征在于：在步骤三中，具体步骤如下：

(1)、首先对目标回波包络序列进行平滑，采用中值平滑方式，

r_s(m)＝median(r(k))

其中r_s(m)是平滑后的回波包络序列，m-μ≤k≤m+μ，μ为平滑窗半窗长，r(k)为以m为中心长度2μ+1的截断序列，median(r(k))为该截断序列的中位数；

(2)、计算回波包络斜率，对r_s(m)进行求导，计算斜率，得到

其中r_s′(m)为包络斜率序列，Δm为采样间隔；

(3)、分别计算起始和截止检验统计量，设起始检验统计量U(m)和截止检验统计量D(m)，令σ为统计窗长，则

其中m-σ≤p≤m+σ，m-σ≤q≤m+σ，r_s′(p)和r_s′(q)构成以m为中心长度2σ+1的截断序列；

(4)、计算回波包络序列起始点和截止点，分别针对起始检验统计量和截止检验统计量设计门限阈值Q_u、Q_D，确认边缘起始点m₁和边缘结束点m₂，使其满足；

U(m₁)Q_u D(m₂)Q_D

(5)、估计目标径向尺度，得到边缘起始点m₁和边缘结束点m₂，计算出L_r1：

其中L_r1为基于宽带回波包络边缘特性的径向尺度估计，f_s是序列采样率。