夏文杰，黎 鑫，曹伟浩，尹锡帆

(1. 国家海洋技术中心漳州基地筹建办公室，福建厦门361001；2. 国防科技大学气象海洋学院，江苏南京210000；3. 海军工程大学电子工程学院，湖北武汉430000)

0 引 言

侦察声呐作用距离比对方主动声呐作用距离远，对远程警戒有重要意义，侦察的对象常是水中平台辐射的主动脉冲信号。主动声呐典型的发射脉冲[1]有：单频(Continuous Wave, CW)信号和调频(Frequency Modulation, FM)信号，FM信号主要为线性调频(Linear Frequency Modulation, LFM)和双曲调频(Hyperbolic Frequency Modulation, HFM)形式。

针对无先验知识的信号检测问题，目前主要有能量检测器、幂律检测器、基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform, FRFT)的检测和功率谱熵检测器等方法。能量检测器[2]是高斯背景中检测高斯信号的最佳检测器，但脉冲信号有其特征，不属于随机信号范畴，难以在低信噪比下检测信号。幂律检测器[3]是一种非高斯背景下检测随机信号的非参数方法，可看作高次幂的能量检测器，检测性能较优于前者，但在海洋色噪声背景下性能低。基于FRFT检测的方法较多[4-5]，其中短时分数傅里叶变换(Short Time-Fractional Fourier Transform, ST-FRFT)检测方法[5]结合时频分析和信号能量聚集性质，实现了水声脉冲信号的截获检测。功率谱熵检测算法利用信号与噪声的功率谱熵差异，判断是否存在信号，已应用于各类信号检测领域，检测器对未知CW信号有较好的检测性能，但是对FM信号的检测性能劣于前者[6]。针对这些不足，结合FRFT能聚集FM信号能量的性质与功率谱熵检测方法，提出了一种分数阶功率谱的非合作检测器，利用脉冲信号与噪声的统计量差异，实现对水声脉冲信号的检测。……