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水下运动阵列多目标检测和方位估计一体化方法，其特征在于，该方法步骤如下：(1)根据运动阵列信号模型，得出两次连续测量的接收数据公式，并根据两公式求得相位校正因子；<img file="FDA0001033026690000011.GIF" wi="374" he="62" /><img file="FDA0001033026690000012.GIF" wi="38" he="47" />为一个相位：所述运动阵列信号模型为：X＝A(θ)S+W，式中X＝[X<sub>1</sub> X<sub>2</sub> ... X<sub>N</sub>]，X<sub>i</sub>＝[x<sub>1</sub>(t<sub>i</sub>) x<sub>2</sub>(t<sub>i</sub>) L x<sub>M</sub>(t<sub>i</sub>)]<sup>T</sup>是阵列输出的第i次快拍数据，i＝1，2，…，N，X∈C<sup>M×N</sup>，M为阵元数，N为总的采样点数，A(θ)＝[a(θ<sub>1</sub>) a(θ<sub>2</sub>) ... a(θ<sub>k</sub>)]，a(θ<sub>j</sub>)是第j个信号的方向向量，j＝1，2，…，K，K为频率为f<sub>0</sub>的窄带信号源个数，θ<sub>j</sub>为窄带信号源的入射角，且表达式为a(θ<sub>j</sub>)＝[1 exp(‑j2πf<sub>0</sub>dsinθ<sub>j</sub>/c) ... exp(‑j2πf<sub>0</sub>(M‑1)dsinθ<sub>j</sub>/c)]<sup>T</sup>，f<sub>0</sub>为窄带信号源频率，S∈C<sup>K×N</sup>是包含了多普勒频率的目标信号，W∈C<sup>M×N</sup>是加性高斯白噪声，C表示复数域；所述两次连续测量的接收数据公式为：t<sub>i</sub>+τ时刻阵列的第n个阵元的接收数据公式<img file="FDA0001033026690000013.GIF" wi="1950" he="135" /><img file="FDA0001033026690000014.GIF" wi="102" he="63" />q代表在时间τ内阵列移动的阵元位置数，w<sub>n</sub>(t<sub>i+τ</sub>)为t<sub>i</sub>+τ时刻第n个阵元的加性噪声，v表示阵列速度，c表示水下声速，A<sub>k</sub>为信号源s<sub>k</sub>(t)的复幅度；t<sub>i</sub>时刻阵列的第n+q个阵元的接收数据公式<img file="FDA0001033026690000021.GIF" wi="1598" he="119" />对于两次连续的测量，x<sub>n+q</sub>(t<sub>i</sub>)和x<sub>n</sub>(t<sub>i</sub>+τ)，n＝1,2,…,M‑q表示空间位置上重叠但时间上相差τ的阵元的输出；(2)将运动阵列信号模型表示成矩阵形式，并采用矩阵形式的块处理方式分割为J个矩阵块，构成分块矩阵X＝[B<sub>1</sub> B<sub>2</sub> ... B<sub>J</sub>]，式中B<sub>i</sub>∈C<sup>M×K</sup>且JK＝N，所述数据接收矩阵X分割为J个矩阵块,每个分块矩阵B<sub>i</sub>包含K次采样，J为测量的次数；(3)采用水下运动阵列的合成孔径技术，利用相位校正因子将物理阵列扩展为虚拟阵列，将分块矩阵重构为数据矩阵；所述利用相位校正因子将物理阵列扩展为虚拟阵列的过程为：通过t<sub>i</sub>+τ时刻第n个阵元的输出x<sub>n</sub>(t<sub>i</sub>+τ)乘上一个校正相位<img file="FDA0001033026690000028.GIF" wi="187" he="73" />来得到虚拟扩展的t<sub>i</sub>时刻的第n+q个阵元的输出x<sub>n+q</sub>(t<sub>i</sub>)，<img file="FDA0001033026690000022.GIF" wi="1332" he="71" />所述分块矩阵重构为数据矩阵的公式为<img file="FDA0001033026690000023.GIF" wi="531" he="134" />式中<img file="FDA0001033026690000024.GIF" wi="366" he="87" />且<img file="FDA0001033026690000025.GIF" wi="211" he="53" />(4)将数据矩阵形成协方差矩阵<img file="FDA0001033026690000026.GIF" wi="499" he="64" />采用最小方差无畸变(MVDR)波束形成器形成MVDR空间谱<img file="FDA0001033026690000027.GIF" wi="411" he="111" />σ<sup>2</sup>为噪声功率值，θ为扫描方位角；(5)根据MVDR空间谱，通过现场噪声学习获得检测门限值；(6)根据检测门限值，获得MVDR空间谱中检测门限值之上的谱峰数为目标个数，谱峰所对应的角度为入射目标的方位角。 |
