[发明专利]一种基于离散傅里叶变换的广义似然比线谱检测方法

摘要

一种基于离散傅里叶变换的广义似然比线谱检测方法，本发明涉及广义似然比线谱检测方法。本发明是为了解决水下目标辐射的线谱信号频率通常未知或不稳定时，现有技术受到“栅栏效应”的影响而产生增益损失，使其检测性能下降的问题。一：设定基本参数；二：对步骤一分段后的每一段数据分别进行FFT变换，取各段中相同频率点的数据组成新的复数序列，对每一个复数序列计算其周期图；三：汇集相邻频率点上的能量，即对每相邻两频率点上的周期图结果求和，并在求和后的周期图的频率域Δ上求取最大值；四：对每相邻频率点上汇集的能量分别进行能量归一化；五：根据步骤四进行广义似然比检测判决。本发明应用于水声信号处理领域。

主权项

1.一种基于离散傅里叶变换的广义似然比线谱检测方法，其特征在于，所述广义似然比线谱检测方法包括以下步骤：步骤一：设定基本参数，所述基本参数包括：采样数据划分的段数、每一段的数据点数、虚警概率、采样率；步骤二：对步骤一分段后的每一段数据分别进行离散傅里叶变换变换，取各段中相同频率点的数据组成复数序列，对每一个频点上的复数序列计算其周期图；步骤三：汇集相邻频率点上的能量，即将步骤二中相邻频率点上的两周期图结果相加求和，并在相加求和后的结果中寻找最大值作为该相邻频率点上汇集得到的能量；所述步骤三中在相加求和后的结果中寻找最大值具体为：步骤四：对每相邻频率点上汇集的能量分别进行能量归一化；步骤五：依据广义似然比准则构建门限值，并用其对步骤四所得结果进行比较判决；所述步骤五中依据广义似然比准则构建门限值，并用其对步骤四所得结果进行比较判决的具体过程为：利用经典广义似然比假设检验的推导过程，得到检测门限与虚警概率的关系如式(7)所示：其中γ为判决门限，P_FA(T(X))为虚警概率，表示服从F_4,4L‑4分布的随机变量超过γ′的概率，根据步骤一设定的虚警概率计算相应的判决门限，判决过程为：若统计量T(X)大于门限γ，则判定该频率点有线谱信号成立，若统计量T(X)小于门限γ，则判定该频率点无线谱信号，检测概率与门限之间的公式，如式(8)所示所述为非中心参数F′_4,4L‑4(λ)分布，P_D(T(X))为检测概率；其中θ₀为信号的初相位，则联合式(7)及式(8)则得到检测性能的理论曲线。