海洋混响背景下微弱信号检测仿真研究.pdfVIP

第27卷第5期 声学技术 V研．27．No．5Pt．2 2008年10月 TbchnicalAcousticS Oct．．2008 海洋混晌背景下微弱信号检测的仿真研究 甘维明1，一，李风华2， 李整林1，一， 戴琼兴1 (1．中国科学院声学所南海研究站，海口，570105l2．中国科学院声学所声场声信息国家重点实验室，北京，100190) Simulationonthedetectionofweak inoceanreVeI．beration study signal Gan W色i．min91”，LiFeng．hua2，LiZheng．1inl，2，DaiQiong．xiIl91 {1．Hdikou 570105； Lnb．Inst}fHle研Aco凇t记s，chi舱seAcddenIy研Scie，lces，Hni}cou 2．Nntion口t Lnbor口tory耐Aco潞tics．IHsnmte耐Aco淞tics。ChineseAc口deIyo|scie眦es．Beij讯g10008∞ 验记录的一维时间序列 1引言 工(1)，x(2)。工(n一1)，x(，1)∈R， 混响是一种特殊形式的干扰，它伴随着声纳发 由延迟相空间重构法可得： (1) 射信号而产生，与发射信号有着相似的谱结构。混 ×=【工“)，x“+f)，．．J(f+(m一1弦)】 响是主动声纳检测近程目标时的主要干扰之一，混 f=L2。JM，其中肘一以一(m一1弦，×是相 空间中的一个点，r是时间延迟，小是嵌入空间维 响背景下信号的检测一直是研究的热点，而混响背 数。 景下的微弱信号的检测则是研究的一个难题。 根据Takens定理，在重构相空间中的“轨线”， 以往对于海洋混响信号的分析和处理一直以 在微分同胚意义下与原动力系统是“动力学等价” 传统的信号处理理论作为基础，即以平稳性、随机 性来刻画混响信号。然而迄今为止，准确和普适的 的。因而存在一个光滑映射，：R肼一尺”，给出相 空间轨迹的表达式： 混响概率模型尚未建立，因而针对混响的各种统计 信号处理效果不明显【11。随着非线性动力学理论的 y(f+1)=，(y(f)) (2) 迅速发展，基于相空间重构的非线性处理方法在水 式子(2)表示左边的相点y“+1)中的每一个 分量均可以通过右边的映射来确定，因此，存在一 声的研究中得到了应用。文献【2，3】在分析了雷达海 个F，满足 杂波的非线性特征之后，提出了一类在强干扰背景 下信号检测的办法：先对背景信号(干扰)进行相 石(咒+1)=F(％) (3) 空间重构，然后建立背景信号的预测模型，最后通 F(·)表示由动力系统产生的时间序列可通过 相空