禚江浩 王 玲 许 可 万建伟

(国防科技大学电子科学学院智能感知系, 湖南长沙 410073)

1 引言

被动声纳目标检测分为窄带检测和宽带检测。窄带检测适用于具有稳定线谱的水中目标,国内外学者分别运用线谱的窄能量、频率方差、空时稳定性、幅相起伏性、功率谱熵等特征完成窄带检测[1,2]。但是窄带检测没有考虑海洋传播信道随频率的变化,而且待检测的目标往往是非合作的,采用窄带检测可能导致稳定性差的问题。宽带检测运用足够宽的宽带信号进行目标检测,往往可以得到更加稳定的效果,对宽带检测的研究是近年来的一个热门课题。

对于常规波束形成,能量检测法(Conventional Energy Detection, CED)是常用的宽带检测方法,是理论上在非相干噪声场中单一目标的最优检测器。M.Bono 提出了子带峰值能量检测(Subband Peak Energy Detection, SPED),用于解决宽带能量检测的目标轨迹模糊问题[3]。在SPED的基础上,杨晨辉提出了波束域峰值能量检测方法[4],性能优于SPED。王聪提出了基于频率着色的宽带能量检测方法[5],提高了方位时间历程图的显示性能。

从匹配场波束形成的角度来看,宽带检测方法分为非相干处理方法和相干处理方法。非相干处理方法的处理单元为单个频点的匹配处理,该方法的输出为多个频率点的匹配处理的均值。单个频点的匹配处理考虑了单个频点内的空间相关性,但是均值的处理方法忽略了各个频点之间的相干信息。目前的处理算法大多采用这种空间相干处理、频率间非相干处理的方法[6]。……