瞬时相关积分在几何梳状谱检测中的应用.pdf

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1、第38卷第2期2016年2月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYVol。38，No．2Feb．，2016瞬时相关积分在几何梳状谱检测中的应用卢治强1，廖述常1，张瑶2(1．中国人民解放军91388部队，广东湛江524022；2．中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁沈阳110016)摘要：几何梳状谱信号作为一种复合信号，具有良好的时频联合分辨能力及抗混响性能。本文针对几何梳状谱信号低信噪比及多普勒回波信号检测的问题，提出利用瞬时相关积分法对接收信号进行预处理的方法，理论分析证明算法能有效提高信噪比，而且方法对多普勒回波信号同样有效，通过仿真验证以上分析结果。关键词：梳状谱信号

2、；瞬时相关积分；信噪比；多普勒中图分类号：U666．72文献标识码：A文章编号：1672—7649(2016)2—0107—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2016．2．02lInstantaneouscorrelationintegralfrequencysearchingmethodforcomb-spectrumsignalsdetectionLUZhi．qian91，LIAOShu—chan91，ZHANGYa02(1．No．91388UnitofPLA，Zhanjiang524022，China；2．ShenyangInstituteofAutomati

3、on，ChineseAcademyofScience，Shenyang110016，China)Abstract：Thegeometriccomb-likespectrumisacompositesignal，ithasgoodtime—frequencyresolutionandanti—reverberationability．Inthispaper，focusedonthedetectionproblemsofgeometrycombspectrumsignalsinlowsignaltonoiseratio(SNR)andDopplerechosituation，theinstanta

4、neouscorrelationintegral(ICI)preprocessingmethodwasproposed，theoreticalanalysisshowedthismethodcanraisetheSNReffectively，anditisvalidtotheDopplersignaleither，theresultisverifiedbysimulationanalysis．Keywords：comb-spectrumsignals；ICI；SNR；Doppler0引言浅海声呐环境是混响限制的，对分析混响产生机理及如何有效抑制混响一直是水声信号处理领域的一个重要研究内容。抗混

5、响声呐波形设计方法作为主动声呐系统设计的重要组成部分，对系统的检测性能、混响抑制能力都有决定性的作用⋯。常用的声呐信号主要有以连续波脉冲信号(ContinuousWave，CW)为代表的窄带信号及以线性调频信号(LinearFrequencyModulated，LFM)为代表的宽带信号。CW信号具有较好的频率分辨能力，对高速目标混响具有较好的抑制能力，但其时延分辨能力较差；相反，LFM信号具有较好的时延分辨能力，对低速目标混响也具有较好的抑制能力嵋。。为了得到更好的抗混响性能，双曲调频信号(HyperbolicFrequencyModulation，HFM)、伪随机信号(Pseudo—Rand

6、om，PR)、编码调相脉冲(PulseCodeModulation，PCM)及梳状谱信号(Comb—likespectrum)相继被设计出来。梳状谱由于其具有梳齿状频谱而得名，由于其在模糊度图口。中能量分布更平均，故其在高低速混响条件下均具有较好的表现。典型的梳状谱信号有几何梳状谱信号(GeometricCombWave，GC)、正弦频率调制信号(SinusoidalFrequencyModulated，SFM)、调频脉冲串信号(PulseTrainFrequencyModulation，PTFM)等"。。，丽其中GC信号由于具有良好的抗混响性能及配置灵活等特点受到更多的关注。本文针对几何梳状

7、谱信号检测问题∞。71，根据其收稿日期：2015—05—11；修回日期：2015—07—15作者简介：卢治强(1978一)，男，工程师，从事水声计量与测试研究。·108·舰船科学技术第38卷特点，提出基于瞬时相关积分的前置处理算法，不但有效提高检测信噪比，也降低了多普勒效应对检测产生的影响，仿真分析验证了该方法的有效性。1几何梳状谱信号分析1．1几何梳状谱信号特点GC信号是一种合成信号，由多个单频