[发明专利]基于混响协方差矩阵的距离扩展目标的检测方法和装置

权利要求书

1.一种基于混响协方差矩阵的距离扩展目标的检测方法，包括： 

通过由声纳阵接收的回波获取一组回波数据，选取所述一组回波数据中的多个回波数据作为主数据，选取所述一组回波数据中除所述主数据外的多个回波数据作为辅数据，所述主数据和所述辅数据具有相同的混响协方差矩阵； 

根据所述主数据、所述辅数据和混响协方差矩阵的伪对称特性来计算采样协方差矩阵的伪对称表示信息，所述主数据的伪对称表示信息和所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息，其中，所述混响协方差矩阵的结构具有预先确定的伪对称特性；以及 

根据所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息、所述主数据的伪对称表示信息、所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息和所述距离扩展目标的标称导向向量，计算检测统计量； 

将所述检测统计量与预定阈值进行比较，并且根据比较结果判断所述距离扩展目标是否存在。 

2.根据权利要求1所述的检测方法，所述采样协方差矩阵是根据所述辅数据计算得到的。 

3.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息是基于所述主数据的伪对称表示信息和所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息计算得到的。 

4.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述根据所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息、所述主数据的伪对称表示信息、所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息和所述距离扩展目标的标称导向向量，计算检测统计量的步骤包括： 

利用酉矩阵将所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息、所述主数据的伪对称表示信息、所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息和所 述距离扩展目标的标称导向向量从复数域变换至实数域；以及 

根据所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息、所述主数据的伪对称表示信息、所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息和所述距离扩展目标的标称导向向量变换结果，计算所述检测统计量。 

5.根据权利要求3所述的检测方法，其中，所述酉矩阵U 

U＝(I+J)/2，其中I为N×N维的单位矩阵，J是一个N×N维的反对角阵 

。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述预定阈值是采用蒙特卡罗仿真得到的。 

7.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述距离扩展目标的标称导向向量是通过所述距离扩展目标的目标方向计算得到的。 

8.一种基于混响协方差矩阵的距离扩展目标的检测装置，包括： 

回波数据获取单元，用于通过由声纳阵接收的回波获取一组回波数据，选取所述一组回波数据中的多个回波数据作为主数据，选取所述一组回波数据中除所述主数据外的多个回波数据作为辅数据，所述主数据和所述辅数据具有相同的混响协方差矩阵； 

第一计算单元，用于根据所述辅数据计算采样协方差矩阵； 

第二计算单元，用于分别计算所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息、所述主数据的伪对称表示信息和混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息，其中，所述混响协方差矩阵的结构具有预先确定的伪对称特性；以及 

第三计算单元，用于根据所述采样协方差矩阵的伪对称表示信息、所述主数据的伪对称表示信息、所述混响协方差矩阵的最大似然估计的伪对称表示信息和所述距离扩展目标的标称导向向量，计算检测统计量； 

比较判断单元，用于将所述检测统计量与预定阈值进行比较，并且根据比较结果判断所述距离扩展目标是否存在。 

9.一种声纳系统，包括如权利要求8所述的基于混响协方差矩阵的距离扩展目标的检测装置和声纳阵，所述声纳阵连接到所述回波数据获取单元，所述声纳阵用于发射探测声波并接收回波。