混响环境下基于频率-波数谱分析的水下慢速目标回波检测方法

摘要

针对水下慢速目标回波信号往往被随机噪声、混响信号等湮没的问题,提出一种基于频率-波数(FK)谱分析的回波检测方法.FK谱分析相当于速度滤波器,回波中的混响信号与运动目标信号在FK域呈现不同形态.利用此特性,通过Radon变换提取接收信号经过二维傅里叶变换后的FK谱线信息.构建低维数特征空间,采用支持向量机识别运动目标和混响信号.进一步根据运动目标信号的FK谱线斜率构建滤波器,进行信号滤波.该方法将目标分类前置,不需要预先对信号做波束形成,较传统方式更高效.采用海试数据验证算法,成功从强混响信号提取目标信号,并获得大约3 dB增益.结果 表明,回波检测方法能够提取受混响严重干扰的慢速运动目标信号.