一种对时变舰船激励所产生水声信号自动目标检测方法

摘要

本发明公开了一种对时变舰船激励所产生水声信号自动目标检测方法，首先将输入水声信号进行时域分割，并将每一帧时域信号进行采样，并变换到频率域，从而构造一个时间域‑频率域多帧水声信号的观测空间；然后对频域内每帧频域信号进行预处理，在频域中进行单帧频谱矢量幅度归一化，基于中值滤波的CFAR算法计算每帧频谱的恒虚警门限值矢量，在奈曼‑皮尔森准则的基础上，对单一帧的检测结果在时间上进行积分与融合；最后对融合后检测矢量进行几何长度进行归一化，并增加缩放因子放大器，与固定门限相比较输出结果。本发明在频域中首次提出了一种自适应中值滤波恒虚警率算法，提高了检测信噪比，并使整个检测更稳定可靠。

主权项

一种对时变舰船激励所产生水声信号自动目标检测方法，其特征在于按照如下步骤进行：步骤1、将来自水听器的模拟信号转换成数字信号，根据Nyquist采样定理采样率大于或等于最大信号频率的两倍；步骤2、然后将每帧数字信号转换到频率域；步骤3、对频域内每帧频域信号进行预处理；步骤4、在频域中进行单帧频谱矢量幅度归一化；步骤5、基于中值滤波的CFAR算法计算每帧频谱的恒虚警门限值矢量；其中每个频率单元门限值是其滑动窗口内各频率单元值的中值：输入信号的频谱矢量与中值滤波CFAR的门限值矢量进行比较，如果差异大于一个恒定门限值门限λ，该频率单元作为目标频率，否则作为噪声处理；1/λ被称为我们检测系统的灵敏度；λ越大，检测系统就越不敏感；步骤6、基于奈曼‑皮尔森准则的基础上，对单一帧的检测结果在时间上进行积分与融合；步骤7、对融合后检测矢量进行几何长度进行归一化，并增加缩放因子放大器，最后与固定门限相比较，其中融合后检测矢量描述每个频率单元在多帧检测积分与融合后频率，为最终检测结果的分布函数。