[发明专利]一种小孔径声压水听器阵的被动目标空间谱检测方法

权利要求书

1.一种小孔径声压水听器阵的被动目标空间谱检测方法，包括如下步骤：

步骤一：将二维的小孔径声压水听器阵四个通道的接收数据p_i(n)(其中i＝1,2,3,4表示阵元序号，n表示数据的采样值序号)通过希尔伯特变换转换成复信号

步骤二：对四个通道的复声压信号求和，然后再除以2，求取声压水听器阵中心点出的声压信号值

步骤三：对同一坐标轴上的两个阵元声压信号进行相减，然后将其差值移相-90°，求得声压水听器阵中心点的差分信号

步骤四：将步骤二、步骤三求出的声压水听器阵中心点处的信号罗列在一起，得出小孔径声压水听器阵的输出向量其中符号“T”表示矩阵的转置，再利用输出信号Y(n)求解协方差矩阵N表示数据采样点总数；

步骤五：根据阵列的配置和系统的工作频段，计算小孔径声压水听器阵的精确方向矢量其中λ表示工作信号的波长，r表示对角阵元间距的一半，θ_m为扫描角度值，m表示扫描角度序号；

步骤六：利用步骤五中的精确方向矢量U(θ_m)和步骤四中的数据协方差矩阵计算空间谱，然后求解空间谱的归一化值，对所有归一化空间谱值求平均，得到空间谱检验统计量

其中，M表示空间角度采样数量，N表示数据样本采样数量，θ_m表示第m个空间扫描角度值；

步骤七：根据系统要求的最大虚警概率P_f和环境噪声数据协方差矩阵根据步骤六中的空间谱检验统计量公式，采用蒙特卡罗统计方法计算检测门限值D_th(N,M)；

步骤八：利用采集数据，实时计算D(N,M)，将D(N,M)与D_th(N,M)比较，如果D(N,M)<D_th(N,M)，则目标存在，反之目标不存在。