[发明专利]一种基于斜对称特性的混响边缘检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于斜对称特性的混响边缘检测方法，其特征在于，包括：

获取声呐系统的采样数据，并对所述采样数据进行处理得到所述采样数据的观测数据矩阵；其中，所述采样数据在采样时为等间隔采样且关于采样中心对称；

根据所述采样数据的斜对称特性估计所述采样数据的混响协方差矩阵，并计算所述混响协方差矩阵的估计；

根据所述观测数据矩阵、所述混响协方差矩阵和所述混响协方差矩阵的估计构建混响边缘检测器；

利用MOS估计方法估计所述混响协方差矩阵的秩，并将所述混响协方差矩阵的秩带入到所述混响边缘检测器中，得到检测统计量；

将所述检测统计量与预先设定的门限值进行比较，当所述检测统计量大于预先设定的门限值时，确定存在混响边缘，并利用滑动窗口处理方法，获取多个混响边缘位置估计；

对所述多个混响边缘位置估计进行处理，得到最终的混响边缘位置估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测矩阵、所述混响协方差矩阵和所述混响协方差矩阵的估计构建混响边缘检测器包括：

根据所述采样数据构建一个二元假设检验问题模型，并获取所述观测数据的概率分布密度函数；

根据所述观测数据的概率密度分布函数构建似然比检测式；

根据所述似然比检测式和所述二元假设检验问题模型构建混响边缘检测器。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样数据构建一个二元假设检验问题模型包括：考虑一个N元矩阵，使用滑动窗的方法对接收到的数据进行处理，得到处理后的采样数据其中，L表示连续距离单元个数；

用H₀表示混响边缘不存在，H₁表示混响边缘存在，则采样数据z₁为：

其中，M_p，0表示混响边缘不存在的情况下所获取的采样数据的混响协方差矩阵；表示所述采样数据中的热噪声信号分量；z₁表示得到的采样数据，是第一个连续混响区的混响协方差矩阵，是第二个连续混响区的混响协方差矩阵，L₁表示第一个连续混响区域的长度，L₂表示第二个连续混响区域的长度，且L＝L₁+L₂。M_p，0，M_p，1，M_p，2都是具备斜对称特性的矩阵。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测数据矩阵的概率密度分布函数构建似然比检测式包括：

其中，表示在混响边缘存在的情况下的观测矩阵的概率分布密度函数；表示在混响边缘不存在的情况下的观测矩阵的概率密度分布函数。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述似然比检测式和所述二元假设检验问题模型构建混响边缘检测器包括：

其中，L表示连续距离单元，L₁表示第一个连续混响区域的长度，L₂表示第二个连续混响区域的长度，且L＝L₁+L₂；r为所述采样数据的混响协方差矩阵的秩；为混响协方差矩阵的特征值的估计值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混响协方差矩阵的估计包括：

其中，S_p，0为在混响边缘不存在的情况下所获取的采样数据的混响协方差矩阵的估计；S_p，1为第一个连续混响区域的混响协方差矩阵的估计；S_p，2为第二个连续混响区域的混响协方差矩阵的估计。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用MOS估计方法估计所述混响协方差矩阵的秩为：

为混响协方差矩阵的非零特征值，p(r)表示位置参数的个数；q为信息准则参数，包括：AIC准则，BIC准则和GIC准则。