[发明专利]一种基于小孔径二维矢量水听器阵的微弱目标被动检测方法

摘要

本发明公开了一种小孔径二维矢量水听器阵的微弱目标被动检测方法。该方法利用小孔径二维矢量水听器阵的接收数据，先计算出中心点处声压(1通道)、振速(2通道)、振速横向差分(2通道)和振速纵向差分(2通道)，再计算上述7个通道数据协方差矩阵，利用精确方向矢量进行扫描，计算出阵列的输出空间谱，最后利用归一化空间谱的均值来检测是否存在目标。该方法充分利用了振速和振速差分值的指向性，利用精确方向矢量计算小孔径二维矢量水听器阵的空间谱，降低了目标的可检测信噪比，提高了小孔径二维矢量水听器阵的有效探测距离。本发明方法可以在浮标、潜标、鱼探仪、水下航行器、水下定位与导航等产品中应用，具有较大的潜在应用价值。

主权项

1.一种基于小孔径二维矢量水听器阵的微弱目标被动检测方法。包括如下的步骤：(1)将对角放置(四个阵元分别放置在矩形的四个角上)的二维矢量水听器阵12个通道的接收数据pi(n)、vxi(n)、vyi(n)(i＝1,2,3,4，表示阵元序号，n表示数据采样点序号)，通过希尔伯特变换转换成复数信号(2)对四个通道的复声压信号求平均，求取矢量水听器阵中心点处的声压信号对四个通道复振速信号求平均，求取矢量水听器阵中心点处x轴方向振速对四个通道复振速信号求平均，求取矢量水听器阵中心点处y轴方向振速(3)利用八个通道复振速信号分别求取矢量水听器阵中心点处横向振速差分分量和纵向振速差分分量然后对其相移90°，得到(4)将步骤(2)、(3)中求出的数据罗列在一起得到小孔径二维矢量水听器阵的输出再求二维矢量水听器阵的数据协方差矩阵该矩阵是7×7的复对称矩阵，其中N表示数据样本采样数量；(5)根据矢量水听器阵的阵列尺寸和系统工作频段，利用下述算式计算二维矢量水听器阵的“精确方向矢量” U I ( θ ) = [ c o s ( π Δ x λ c o s θ ) + c o s ( π Δ x λ s i n θ ) ] c o s θ

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