[发明专利]一种双层圆柱阵水下被动目标检测方法

权利要求书

1.一种双层圆柱阵水下被动目标检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：接收基阵是由双层圆柱阵组成的体积阵，其柱面的内外圈半径分别为r₁和r₂，双层圆柱阵的内外圈圆柱分别分布N个线阵，每个线阵上等间隔分布着P个阵元，内外圈圆柱阵的阵元输出信号为x_ijl(n)，i＝1,2分别代表内外圈，j＝1,2…N代表圆柱圆周上阵元数目，l＝1,2…P代表每个线阵上的阵元数目；

步骤二：将每个线阵的阵元输出相加，则圆柱阵等效成圆阵，得到2*N路输出y_ij(n)：

yij(n)=Σl=1Pxijl(n);]]>

步骤三：根据双层圆阵输出的声信号y_ij(n)，对内外层圆阵分别预成M个波束，获得2M个波束：

其中，分别用b₁(θ_k)和b₂(θ_k)表示内外圈的波束指向性函数，θ_k代表第k个预成角度，θ_k＝2π(k-1)/M,k＝1…M，波束与波束之间的夹角为△θ＝2π/M，N代表圆周上的阵元个数，f_s是采样频率，

τij(θk)=ricos[θk-(j-1)α]c]]>

其中，c＝1500m/s是水声声速，α＝2π/N代表圆周上阵元之间的夹角；

步骤四：将内外圈的相同编号的波束输出结果进行相关运算：

r_k(m)＝E{Y_1k(n)Y_2k(n+m)},M₁＜m＜M₂

其中，参数M₁<0<M₂；

步骤五：计算每个相关函数的峰值p_k和所有波束相关函数的最大值p_max：

p_k＝max{r_k(m)|M₁＜m＜M₂}

p_max＝max{p_k|k＝1...M}；

步骤六：进行目标判断；

(1)单目标情况，用所有峰值的平均值和最大值进行比较，根据阈值判断目标是否存在，

H₀：目标存在，如果

H₁：目标不存在，如果

其中0<η₁<1是预设的阈值；

(2)多目标情况，如果目标数目为M_T，且目标数目远小于波束个数，即M_T＜＜M，先计算最大的M_T个相关峰值，用所有峰值的平均值分别与这M_T个峰值进行比较，根据阈值判断目标是否存在，

H₀：目标存在，如果

H₁：目标不存在，如果

其中，p_m是所有相关峰值中最大的M_T值，1≤m≤M_T，0<η_M<1是预设的阈值。