邵炫, 孙超

(西北工业大学 航海学院, 陕西 西安　710072)



针对相关性衰减的子阵子空间降秩检测及最优子阵划分

邵炫, 孙超

(西北工业大学 航海学院, 陕西 西安710072)

摘要：针对海洋波导环境下空间相关性衰减导致检测性能下降的问题进行研究。结合子空间降秩和子阵处理，提出了子阵子空间降秩检测方法并对其检测性能进行分析。结果表明，在相关性衰减的情况下，该检测方法能够获得比全阵列处理更好的检测性能。同时研究了子阵划分对子阵检测性能的影响，并给出了空间相关性衰减下的最优子阵划分方法。研究发现：最优子阵长度和信号相关长度之间存在一定的比例关系；当子阵长度与相关长度比值的取值范围为1～2.5时，可以获得最佳的检测效果。最后针对特定海洋波导环境，利用蒙特卡罗方法进行仿真验证。

关键词：空间相关性；指数幂律相关性模型；卡方分布；子阵目标检测；最优子阵划分；水下声学；特征值；特征向量；最大似然；蒙特卡罗方法；信号处理；信噪比

随着目标减震降噪技术的发展，声呐设备逐渐呈现低频化，大孔径基阵得到广泛的应用，相应的阵列处理方法和性能受到关注。现有的大多数阵列处理模型都假设基阵接收的声源辐射信号完全相关，由此获得了理想的处理效果。然而在实际海洋环境中，随着基阵尺度不断增大，不同阵元接收信号之间会出现空间相关性衰减的现象[1-4]，其衰减程度常用空间相关系数来描述。……