[發(fā)明專利]一種基于復(fù)雜干擾下的多基浮標融合檢測方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310405583.5
• 申請日: 2023-04-17
• 公開（公告）號: CN116520333A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁琴;陳洲;何桂萍;胡鵬鵬;李捷
• 申請（專利權(quán)）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G01S15/66
• 分類號: G01S15/66;G01S15/87;G01S7/52
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 王會改

1.一種基于復(fù)雜干擾下的多基浮標融合檢測方法，其特征在于，包括：

對接收信號進行預(yù)處理，得到目標檢測的門限值；

結(jié)合所述門限值，基于信噪比加權(quán)的軟判決進行融合檢測；

所述預(yù)處理包括：MMSE譜估計降噪、基于多普勒模板匹配的頻域匹配濾波、時反卷積處理和目標單元平均恒虛警率檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對接收信號進行MMSE譜估計降噪，包括：

將接收信號經(jīng)過預(yù)加重、分幀、加窗處理；

將時域分幀信號經(jīng)過短時傅里葉變換后得到能量頻譜：

估計背景噪聲功率譜、后驗信噪比及先驗信噪比；

計算增益函數(shù)，并估計信號頻譜；

相位恢復(fù)及反傅里葉變換，得到時域信號估計；

將各段時域信號進行組合，輸出降噪處理后的信號及等效信噪比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述能量頻譜為：

P(k)＝|X(k)|＝|FFT(x(n))|

其中，x(n)＝s(n)+d(n)為接收信號，其屬于時域分幀信號，s(n)為待檢測純凈信號，d(n)為噪聲；

所述估計背景噪聲功率譜、后驗信噪比及先驗信噪比，包括：

選取無信號到達的前幾幀為背景噪聲，估計其功率譜λ_d(k)＝E{|D(k)|}，并估計后驗信噪比γ_k和先驗信噪比ξ_k：

其中，λ_d(k)為若干段無信號到達時的噪聲方差均值，m是信號分段序列，a為系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算增益函數(shù)，并估計信號頻譜，包括：

增益函數(shù)表達式為：

其中，G_k為增益函數(shù)，Γ(·)是Gamma函數(shù)，I₀(·)和I₁(·)分別表示零階和一階貝葉斯函數(shù)；

每段信號的頻譜估計由下式獲得：

其中，為每段信號的頻譜估計；

所述時域信號估計為：

其中，θ_k是從帶噪信號中獲得；

所述降噪處理后的信號的等效信噪比為：

其中，M是信號分段數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對降噪處理后的信號進行基于多普勒模板匹配的頻域匹配濾波，包括：

分別在頻域?qū)翟胩幚砗蟮男盘栕髌ヅ錇V波處理，輸出為：

其中，ξ_i對應(yīng)不同多普勒頻偏。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對匹配濾波器的輸出進行時反卷積處理，包括：

將匹配濾波器的輸出進行時反轉(zhuǎn)卷積處理，即

T_Y(ω)＝Y(jié)(-ω)*Y(ω)

將T_Y(ω)通過干擾抑制門，以剔除主要的噪聲干擾：

Y(ω)＝T_Y(ω)·I(ω)

其中，

將Y(ω)經(jīng)過傅里葉逆變換，最終輸出時域信號為：

y(n)＝IFFT(Y(ω))

對y(n)進行目標單元平均恒虛警率檢測，包括：

設(shè)置M個參考單元，估計參考窗內(nèi)的干擾噪聲功率水平，并乘以門限系數(shù)λ＝P_fa^-1/M-1獲得門限值T。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述結(jié)合所述門限值，基于信噪比加權(quán)的軟判決進行融合檢測，包括：

各單基站采用三級判決門限,T₂TT₁，即將觀測空間和分別繼續(xù)劃分為2部分，其中滿足滿足軟判決規(guī)則為：

融合中心接收到各基站的判決數(shù)據(jù)后，通過估計檢測統(tǒng)計量與檢測門限，實現(xiàn)最終的判決。