[发明专利]基于分布式Phased-MIMO联合处理的目标探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于分布式Phased-MIMO联合处理用于水下的目标探测技术，属于水声目标探测技术领域。

背景技术

在进行浅海目标探测时，影响主动探测的主要干扰是混响。混响和目标回波都是由发射信号引起的，它的谱特性在多普勒频移不大的情况下相关性很大。混响的特性还与传播信道有关，由于浅海水声信道的影响，混响也有着空-时变化特性，并呈现出强烈的非平稳性。因此，抗混响是探测水下目标的一个研究难点。另一方面，目标的空间不均匀性也导致了主动声呐探测性能的闪烁不稳定性，单基地的发射阵列对于分布式的目标以及信号的干扰很难保证探测目标的稳定性。

过去的十年里，多输入多输出（Multiple Input Multiple Output，简称“MIMO”）技术在雷达领域的研究发展迅速。传统的相控阵列对信号进行驾驶发射可以获取发射阵列的分集增益，实现对目标的有效聚焦照射，从而达到抗混响，减小干扰影响的目的。同时，分布式的MIMO系统由于其可以获取发射波形分集和目标分集，也在目标探测与定位中得到了广泛的应用。然而由于水声信道的时延和多普勒双扩展，MIMO技术在声呐领域的发展比较缓慢。2006年，I.Bekkerman和J.Tabrikian首次提出了雷达与声呐统一的MIMO处理框架。考虑到水声信道的双扩展，结合相控阵列与MIMO技术，这里提出一种基于宽带信号模型的分布式Phased-MIMO联合处理技术。

发明内容

本发明的目的是针对现有单基地主动声纳探测技术存在的问题，考虑到混响干扰以及分布式目标的空间特性，提供一种基于分布式Phased-MIMO联合处理的目标探测方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明基于分布式Phased-MIMO联合处理的目标探测方法包括如下步骤：

1）在发射端布置M个发射子阵，各发射子阵包含M_k个发射换能器阵元；每个发射子阵内的各发射换能器阵元与功率放大器的输出端连接，所述功率放大器的输入端与相应的信号产生设备的输出端连接；各发射子阵内的发射换能器阵元布置成均匀线阵且相邻发射换能器阵元之间的间距小于等于所在的发射子阵的发射信号的半波长的最小值；各发射子阵之间的间距满足式（1）所示的要求：

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在接收端布置N个接收子阵，每个接收子阵包含N_l个水听器阵元；每个接收子阵内的水听器阵元与相应的信号采集设备连接，各接收子阵内的水听器阵元布置成均匀线阵且相邻水听器阵元之间的间距小于等于相应的发射信号的半波长的最小值；各接收子阵之间的间距满足式（2）所示的要求：

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