[发明专利]一种低噪声目标的空域高分辨检测方法

权利要求书

1.一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于，该空域高分辨检测方法包括以下步骤，

步骤1，目标方位粗略估计子带分解及小波包降噪；

步骤2，目标方位粗略估计宽平稳子带信号检测；

将某一段连续时间获得的子带信号划分为多个子带样本，计算其二阶中心矩，并与预设门限比较，只保留大于门限的子带信号，即

步骤3，目标方位粗略估计宽带聚焦波束形成；

采用宽带聚焦波束形成对目标方位进行粗略估计，获得目标方位的粗略估计情况；

步骤4，混频处理；

步骤5，目标方位精确估计子带分解及小波包降噪；

步骤6，目标方位精确估计宽平稳子带信号检测；

同步骤2，检测宽平稳子带信号，获得大于预设门限的子带信号，即

步骤7，目标方位精确估计宽带聚焦波束形成；

采用宽带聚焦波束形成对目标方位进行精确估计，获得目标方位的精确估计情况，至此，完成低噪声目标的空域高分辨检测。

2.根据权利要求1所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述步骤1中，将M通道检测阵获得的信号x(t)分别进行3～4层小波包分解，并采用软阈值降噪方法对高频系数处理，获得子带信号，子带信号的计算公式为：

式中，下标m表示阵元序号，下标p表示子带序号，rough表示粗略；x_m(t)表示第m个阵元接收到的时域信号，t表示时间；Ψ(t)表示小波基函数，其上标-表示共轭，a表示尺度参数，b为平移参数。

3.根据权利要求1所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述步骤3中，目标方位的粗略估计计算公式为，

式中，w为幅度束控窗函数矢量，该幅度束控窗函数矢量为矩形窗、切比雪夫窗、自适应窗的窗函数系数；T_rough(f_j)为目标方位粗略估计时采用的聚焦矩阵，f_j为若干个子带频率；A_rough(f_j，θ)为方位粗略估计时空间导向矢量矩阵，θ为方位角；为将进行宽平稳检测后的信号。

4.根据权利要求3所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述最佳聚焦矩阵的计算公式为，

式中，为粗略估计时聚焦频率对应的空间导向矢量，为粗略估计时的聚焦频率；A_rough(f_j，θ)为方位粗略估计时不同频率对应的空间导向矢量矩阵，T_rough(f_j)表示方位粗略估计时的聚焦矩阵，为将进行F范数运算后使其值最小，上标H表示共轭转置，I表示方阵。聚焦矩阵的计算其实是有约束条件的最优化计算问题。

具体表达式为，

式中，i表示复数d表示阵元间距，c表示声速(水下取1500m/s)，M表示阵元个数。θ表示方位角，k表示方位角对应的下标索引。

5.根据权利要求4所述的一种低噪声目标的空域高分辨检测方法，其特征在于：所述方位粗略估计时的空间导向矢量矩阵表达式为，

A_rough(f_j，θ)＝[a_rough(f_j，θ₁)，a_rough(f_j，θ₂)，…，a_rough(f_j，θ_k)，…，a_rough(f_j，θ_K)]

粗略估计时，方位角的取值范围要大，以确保不漏检目标，而间隔可稀疏一些，以减小运算量。