CN102253361B - 一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法 - Google Patents

一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102253361B
CN102253361B CN201110155467XA CN201110155467A CN102253361B CN 102253361 B CN102253361 B CN 102253361B CN 201110155467X A CN201110155467X A CN 201110155467XA CN 201110155467 A CN201110155467 A CN 201110155467A CN 102253361 B CN102253361 B CN 102253361B
Authority
CN
China
Prior art keywords
relevant peaks
signal
relevant
judgement
characteristic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201110155467XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102253361A (zh
Inventor
郑翠娥
孙大军
张殿伦
李想
勇俊
卢逢春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201110155467XA priority Critical patent/CN102253361B/zh
Publication of CN102253361A publication Critical patent/CN102253361A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102253361B publication Critical patent/CN102253361B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明的目的在于提供一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法，包括以下步骤：发射信号为脉冲对信号，利用拷贝相关的波形的包络进行粗检测，选取进入特征量匹配判决的相关峰；对所取的相关峰，计算其相关峰包络参量，并与目标相关峰特征进行匹配判决，去除其他目标信号的干扰；对筛选后的相关峰进行局部信噪比评估，抑制混响干扰；对筛选后的相关峰进行脉冲对参量特征匹配，抑制强随机噪声干扰；根据相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的结果，判决是否有目标信号到达。本发明仅要求发射信号为脉冲对信号，有效地解决了多目标同时测量所导致的信号检测错误问题。

Description

一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法
技术领域
本发明涉及的是一种水下信号的检测方法。
背景技术
在水下多目标定位中，采用不同的编码来区分不同的目标，系统性能受其互相关值和自相关值的影响，因此始终存在着目标间的相互干扰的问题。当两个目标相距接收基阵的位置差别较大时会致使一个目标的接收信号幅度比较大，而另外一个信号的接收幅度比较小。例如目标1距离基阵300m，目标2距离基阵30m，对于30kHz左右的定位信号，基阵接收到的目标1和目标2的信号幅度相差22dB。目标1与自身参考信号相关后的相关峰值远小于目标2与目标1参考信号相关后的峰值，若采用常规方法，会将目标2的干扰错判为目标1的信号，产生错误信息。
发明内容
本发明的目的在于提供可有效地解决由多目标同时测量时干扰带来的误检测问题的一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法，其特征是：
(1)发射信号为脉冲对信号，利用拷贝相关的波形的包络进行粗检测，选取进入特征量匹配判决的相关峰；
(2)对所取的相关峰，计算其相关峰包络参量，并与目标相关峰特征进行匹配判决，去除其他目标信号的干扰；
(3)对步骤(2)筛选后的相关峰进行局部信噪比评估，抑制混响干扰；
(4)对步骤(3)筛选后的相关峰进行脉冲对参量特征匹配，抑制强随机噪声干扰；
(5)根据相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的结果，判决是否有目标信号到达。
本发明还可以包括：
1、所述的选取进入特征量匹配判决的相关峰的方法是利用发射信号对接收到的信号进行拷贝相关，并提取包络，对包络进行搜峰，找到能量大于背景的相关峰作为进入特征量匹配判决的相关峰。
2、所述的与目标相关峰特征进行匹配判决是提取出满足发射信号参数的峰宽的相关峰，去除其他目标信号的干扰；首先，提取各相关峰的顶点和拐点，计算出相关峰宽度，然后根据相关峰宽度去除相关峰宽度大于2倍标准峰宽或小于0.5倍标准峰宽的相关峰，保留相关峰宽度大于0.5倍标准峰宽且小于2倍标准峰宽的相关峰。
3、所述的对相关峰进行局部信噪比评估是在相关峰左右各取3倍标准峰宽的相关包络作为局部相关峰背景计算局部信噪比，保留局部信噪大于10dB的相关峰。
4、所述的对相关峰进行脉冲对参量特征匹配是提取出满足脉冲对特征的相关峰，抑制强随机噪声干扰；经过步骤(2)、(3)、(4)的判决，保留筛选后的相关峰。
5、所述的判决是否有目标信号到达的方法为当存在同时满足相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的相关峰时，判决有目标信号到达。
本发明的优势在于：本发明仅要求发射信号为脉冲对信号，有效地解决了多目标同时测量所导致的信号检测错误问题。
附图说明
图1为本发明利用拷贝相关波形的包络示意图；
图2为本发明相关峰特征进行匹配判决示意图；
图3为本发明相关峰进行局部信噪比评估示意图；
图4为本发明脉冲对参量特征匹配示意图；
图5为本发明流程图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～5，本发明包括以下步骤：
(1)发射信号为脉冲对信号，利用拷贝相关的波形的包络进行粗检测，选取进入特征量匹配判决的相关峰；
(2)对所取的相关峰，计算其相关峰包络参量，并与目标相关峰特征进行匹配判决，去除其他目标信号的干扰；
(3)对步骤(2)筛选后的相关峰进行局部信噪比评估，抑制混响干扰；
(4)对步骤(3)筛选后的相关峰进行脉冲对参量特征匹配，抑制强随机噪声干扰；
(5)根据相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的结果，判决是否有目标信号到达。
选取进入特征量匹配判决的相关峰的方法是利用发射信号对接收到的信号进行拷贝相关，并提取包络，对包络进行搜峰，找到能量大于背景的相关峰作为进入特征量匹配判决的相关峰。
与目标相关峰特征进行匹配判决是提取出满足发射信号参数的峰宽的相关峰，去除其他目标信号的干扰；首先，提取各相关峰的顶点和拐点，计算出相关峰宽度，然后根据相关峰宽度去除相关峰宽度大于2倍标准峰宽或小于0.5倍标准峰宽的相关峰，保留相关峰宽度大于0.5倍标准峰宽且小于2倍标准峰宽的相关峰。
对相关峰进行局部信噪比评估是在相关峰左右各取3倍标准峰宽的相关包络作为局部相关峰背景计算局部信噪比，保留局部信噪大于10dB的相关峰。
对相关峰进行脉冲对参量特征匹配是提取出满足脉冲对特征的相关峰，抑制强随机噪声干扰；经过步骤(2)、(3)、(4)的判决，保留筛选后的相关峰。
判决是否有目标信号到达的方法为当存在同时满足相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的相关峰时，判决有目标信号到达。
超短基线垂直运动多目标信号检测方法是利用发射信号对接收到的信号进行拷贝相关，并提取包络，对包络进行搜峰，找到能量大于背景的相关峰作为进入特征量匹配判决的相关峰。如图1所示，按照图中的门限，找到①～⑤5个达到检测门限的相关峰。
由于发射信号形式是已知的，计算出该信号理论的相关峰宽度。然后提取出满足发射信号参数的峰宽标准要求的相关峰，去除其他目标信号的干扰。提取各相关峰的顶点和拐点，计算出相关峰宽度，然后根据相关峰宽度去除相关峰宽度大于2倍标准峰宽或小于0.5倍标准峰宽的相关峰，保留相关峰宽度大于0.5倍标准峰宽且小于2倍标准峰宽的相关峰。图1中的第一个峰，由于峰宽比正常峰宽窄而被判决无效。经过相关峰峰宽检测后，依旧剩余4个有效地相关峰，如图2所示。
然后对相关峰进行局部信噪比评估，在符合前两个标准要求的相关峰左右各取3倍标准峰宽的相关包络作为局部相关峰背景计算局部信噪比，保留局部信噪大于10dB的相关峰。图2中④与⑤峰很有可能是其他的强干扰信号，而不满足局部信噪比的要求，被判决无效。②和③峰满足局部信噪比要求，而保留，如图3所示。
最后进入检测的最后一步，对相关峰进行脉冲对参量特征匹配。发射的定位脉冲对相对间隔是一定的。因此当检测到符合以上要求的相关峰时，寻找按照固有的时间间隔发射的相关峰对，即认为是正确的相关峰位置。图3中，根据事先确定的时间间隔，判断②相关峰后有符合时间间隔要求的相关峰(③相关峰)，判断②相关峰为正确的相关峰。而③相关峰后面没有符合时间间隔要求的相关峰，被判断为无效。从而得到最后的检测结果，如图4所示，只剩下符合要求的②相关峰。

Claims (1)

1.一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法，其特征是：
（1）发射信号为脉冲对信号，利用拷贝相关的波形的包络进行粗检测，选取进入特征量匹配判决的相关峰；
（2）对所取的相关峰，计算其相关峰包络参量，并与目标相关峰特征进行匹配判决，去除其他目标信号的干扰；
（3）对步骤（2）筛选后的相关峰进行局部信噪比评估，抑制混响干扰；
（4）对步骤（3）筛选后的相关峰进行脉冲对参量特征匹配，抑制强随机噪声干扰；
（5）根据相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的结果，判决是否有目标信号到达；
所述的选取进入特征量匹配判决的相关峰的方法是利用发射信号对接收到的信号进行拷贝相关，并提取包络，对包络进行搜峰，找到能量大于背景的相关峰作为进入特征量匹配判决的相关峰；
所述的与目标相关峰特征进行匹配判决是提取出满足发射信号参数的峰宽的相关峰，去除其他目标信号的干扰；首先，提取各相关峰的顶点和拐点，计算出相关峰宽度，然后根据相关峰宽度去除相关峰宽度大于2倍标准峰宽和小于0.5倍标准峰宽的相关峰，保留相关峰宽度大于0.5倍标准峰宽且小于2倍标准峰宽的相关峰；
所述的对相关峰进行局部信噪比评估是在相关峰左右各取3倍标准峰宽的相关包络作为局部相关峰背景计算局部信噪比，保留局部信噪大于10dB的相关峰；
所述的对相关峰进行脉冲对参量特征匹配是提取出满足脉冲对特征的相关峰，抑制强随机噪声干扰；经过步骤（2）、（3）、（4）的判决，保留筛选后的相关峰；
所述的判决是否有目标信号到达的方法为当存在同时满足相关峰特征匹配、局部信噪比评估和脉冲对特征匹配的相关峰时，判决有目标信号到达。
CN201110155467XA 2011-06-10 2011-06-10 一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法 Expired - Fee Related CN102253361B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110155467XA CN102253361B (zh) 2011-06-10 2011-06-10 一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110155467XA CN102253361B (zh) 2011-06-10 2011-06-10 一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102253361A CN102253361A (zh) 2011-11-23
CN102253361B true CN102253361B (zh) 2012-10-31

Family

ID=44980727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110155467XA Expired - Fee Related CN102253361B (zh) 2011-06-10 2011-06-10 一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102253361B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110381005B (zh) * 2019-09-06 2022-06-17 成都博高信息技术股份有限公司 电力线通信前导符相关峰的检测方法、装置、设备及介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1716840A (zh) * 2005-07-19 2006-01-04 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种水声通信中的精确帧同步的方法
CN101603832A (zh) * 2009-07-13 2009-12-16 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种广播式多用户自主水声导航方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE480782T1 (de) * 2000-03-03 2010-09-15 Atlas Elektronik Gmbh Verfahren und systeme für unterwassernavigation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1716840A (zh) * 2005-07-19 2006-01-04 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种水声通信中的精确帧同步的方法
CN101603832A (zh) * 2009-07-13 2009-12-16 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种广播式多用户自主水声导航方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
伪码调相连续波引信压制式宽带干扰抑制的包络滤波方法;张淑宁等;《电子与信息学报》;20060630;第28卷(第6期);第1040-1044页 *
张淑宁等.伪码调相连续波引信压制式宽带干扰抑制的包络滤波方法.《电子与信息学报》.2006,第28卷(第6期),第1040-1044页.
杨亦春等.相关峰细化的精确时延估计快速算法研究.《声学学报》.2003,第28卷(第2期),第159-166页.
相关峰细化的精确时延估计快速算法研究;杨亦春等;《声学学报》;20030331;第28卷(第2期);第159-166页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102253361A (zh) 2011-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10871551B2 (en) Least squares fit classifier for improved sensor performance
JP4929441B2 (ja) 水中探知装置
CN103728598B (zh) 用异地配置的主被动雷达网抑制航迹欺骗干扰的方法
KR102311559B1 (ko) 초음파 트랜스듀서의 에코 신호 처리 방법
CN103792532B (zh) 一种单脉冲高精度测角系统及其测角方法
CN105319550B (zh) 一种滤除同频互扰的雷达测距方法
JP2008122391A5 (zh)
WO2008071607A3 (fr) Procede de reduction des effets dus aux propagations multitrajets lors du traitement de reponses en mode 's'
WO2010074790A3 (en) Method and system for target detection and angle estimation based on a radar signal
CN104914446A (zh) 基于光子计数的三维距离图像时域实时去噪方法
CN102419437A (zh) 一种基于航迹检验的检测前跟踪方法
JP2014106133A (ja) 目標検出装置及び目標検出方法
CN113050071B (zh) 激光雷达数据处理方法、装置、设备及存储介质
CN105403875A (zh) 双极化接收雷达的目标检测方法
KR102179631B1 (ko) 초음파 신호를 생성하고 평가하기 위한, 특히 장애물로부터의 차량의 거리를 결정하기 위한 장치 및 방법
CN104527945A (zh) 一种超声波侧扫式船舶吃水量检测系统及其检测方法
CN102253361B (zh) 一种超短基线垂直运动多目标信号检测方法
JP4994769B2 (ja) レーダ装置
RU2746799C1 (ru) Статистический способ имитационной защиты загоризонтной радиолокационной станции поверхностной волны
CN111427070A (zh) 一种gnss抗欺骗干扰方法
CN106597122A (zh) 一种雷达及通信信号的脉冲宽度检测算法
CN107942297B (zh) 一种a/c模式应答信号处理方法
JP6024413B2 (ja) 測定装置
JP2006220570A (ja) 底部腐食検知装置及び底部腐食検知方法
CN103064067A (zh) 机动弱目标检测跟踪一体化变速率采样快速方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121031

Termination date: 20180610

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee