海洋混响背景下微弱信号检测的仿真研究

摘要

混响是一种特殊形式的干扰，它伴随着声纳发射信号而产生，与发射信号有着相似的谱结构。混响是主动声纳检测近程目标时的主要干扰之一，混响背景下信号的检测一直是研究的热点，而混响背景下的微弱信号的检测则是研究的一个难题。以往对于海洋混响信号的分析和处理一直以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l}l随着非线性动力学理论的迅速发展，基于相空间重构的非线性处理方法在水声的研究中得到了应用。文献[2，3]在分析了雷达海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)进行相空间重构，然后建立背景信号的预测模型，最后通过预测误差的变化来实现对目标信号的检测。rn 通过建立海洋混响信号的预测模型，当预测模型的误差较小，即预测模型能很好的逼近混响序列在相空间中的演化轨道时，就可以把淹没在混响背景下的微弱信号检测出来。文中在混响实验数据基础上叠加微弱信号进行仿真，通过预测误差的变化实现了混响背景下微弱信号的检测。