[发明专利]一种基于分布式多浮标匹配的目标线谱特征辩识方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式多浮标匹配的目标线谱特征辩识方法，包括参数初始化；对浮标输出的线谱数据进行规范化处理，得到浮标线谱历程矩阵；对浮标线谱历程矩阵进行处理，得到浮标稳定线谱；对浮标稳定线谱进行联合处理，辨识并去除干扰线谱，得到浮标疑似目标线谱；对浮标疑似目标线谱进行联合处理，提取得到目标线谱。本发明充分利用了目标与干扰在多枚浮标间的差异性，以及目标运动带来的时间、空间变化特性，通过匹配处理，滤除环境中存在的强干扰线谱等虚假特征，提高弱目标线谱的辨识能力，降低虚警率，实现区域内水下目标的联合稳健探测。

技术领域

本发明涉及一种基于分布式多浮标匹配的目标线谱特征辩识技术，属于水声目标探测技术领域。

背景技术

水下目标探测是海洋信息领域的重要课题，也是公认的难题。目前常用的探测方式主要基于有人平台，通过对声基阵接收数据的处理实现目标探测。但舰船等任务平台运动速度慢、搜索范围小，执行任务成本高，无法实现大范围区域探测、监视需求。

浮标是随全球定位和卫星通信技术的进展而发展起来的一种十分有效的海洋监测手段。相较于传统舰船平台探测，浮标探测具有以下优势：①平台背景噪声低，平台影响小。②通过多浮标布放可实现大范围区域监视与探测。③多标联合处理有利于干扰信号的辨识。但基于浮标的探测也存在一些难题：一是卫星通信带宽有限，只能传输较少数据量的特征信息到岸上系统。二是单个浮标无法使用大孔径基阵，对干扰特征的分辨能力有限。。

发明内容

发明目的：针对单枚浮标干扰特征辨识能力弱，本发明提供一种基于分布式多浮标匹配的目标线谱特征辩识方法，通过对多枚分布式浮标提取线谱的匹配处理，滤除环境中存在的强干扰线谱等虚假特征，实现弱目标线谱的辨识，提高对水下目标的联合探测能力。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于分布式多浮标匹配的目标线谱特征辩识方法，包括以下步骤：

步骤1，参数初始化：

步骤1.1，根据目标辐射噪声功率谱分析的频率下限f_L、频率上限f_H、频率分辨率Δf获得功率谱分析频带内的离散频率点数K。

步骤1.2，获取浮标数N、浮标每帧输出的最大线谱数M、线谱数据缓存帧数P、线谱检测帧数门限值η和线谱检测帧号差门限值ρ。

步骤1.3，初始化N个P行K列、元素全为零的浮标线谱历程矩阵F_i，N个K列、元素全为零的浮标稳定线谱序列f_i，N个K列、元素全为零的和序列S_i，N个2行K列、元素全为零的矩阵W_i，N个K列、元素全为零的向量λ_i，i=1,2,…,N，K表示功率谱分析频带内的离散频率点数。

步骤1.4，变量一FrameNo初值为0。