一种基于DOA分布信息熵加权的线谱目标检测方法
2021-03-10王学成王鲁军洪常委
王学成,王鲁军,洪常委
(1. 声呐技术重点实验室,浙江杭州310012;2. 杭州应用声学研究所,浙江杭州310012;3. 中国船舶集团有限公司军工部,北京100097)
0 引 言
被动声呐信号处理主要利用宽带信号检测,采用常规能量检测(Conventional Energy Detection,CED)的方法[1]。随着隐身技术的不断提高,被动声呐接收信号的信噪比不断降低,传统基于能量的被动声呐检测方法已很难满足远程弱目标检测的需求。
舰船辐射噪声一般具有丰富的单频分量,且线谱谱级通常比连续谱谱级高5~25 dB[2]。因此,针对弱目标的被动检测,通过窄带方法实现对水下弱目标的检测在理论上比宽带检测有着更大的信噪比增益[3]。但是,窄带检测方法首先需要确知线谱的频率。目前,线谱检测技术已经较为成熟。李启虎等[4-5]在理论上研究并数值仿真了自相关线谱检测、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)、分段FFT分析、自适应线谱增强等线谱检测方法,研究表明分段 FFT检测对频率漂移有较好的宽容性。王逸林等[6]根据自适应线谱增强器能够对未知线谱进行自适应跟踪滤波,构建了一种自适应空时联合滤波器,在自适应匹配多个未知的目标线谱的同时可抑制背景干扰,在多目标复杂情况下具有较好的线谱检测性能。郑恩明等[7]利用线谱的相位稳定性,提出瞬时相位方差加权的线谱检测器,提高了线谱检测性能。水下目标辐射噪声含有高强度稳定线谱这一特性,为被动声呐实现目标探测提供了一种技术途径。陈新华等[8]提出一种基于目标方位稳定性的线谱目标检测方法,在目标方位变化缓慢时检测性能较好,但当其他方位存在强度较为接近的同频线谱信号时,该方法的检测性能将大幅度下降。……
