[发明专利]一种混响边缘的自适应检测方法及装置

权利要求书

1.一种混响边缘的自适应检测方法，包括：

获取声纳系统的采样数据，并对所述采样数据进行处理得到所述采样数据的观测数据矩阵；

估计所述采样数据的协方差矩阵；

根据所述采样数据构建一个二元假设检验问题模型，并获取所述观测数据矩阵的概率分布密度函数；

根据所述观测数据矩阵的概率密度分布函数构建似然比检测式；

根据所述似然比检测式和所述二元假设检验问题模型构建混响边缘检测器；

利用MOS估计方法估计所述协方差矩阵的秩，并将所述协方差矩阵的秩代入到所述混响边缘检测器中，得到检测统计量；

将所述检测统计量与预先设定的门限值进行比较，当所述检测统计量大于预先设定的门限值时，确定存在混响边缘。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述采样数据构建一个二元假设检验问题模型包括：考虑一个N元矩阵，使用滑动窗的方法对接收到的数据进行处理，得到处理后的采样数据其中，L表示连续距离单元个数；

用H₀表示混响边缘不存在，H₁表示混响边缘存在，则采样数据z_l为：

其中，M为所述采样数据的协方差矩阵，表示所述采样数据中的热噪声信号分量；z₁表示得到的采样数据，M₁表示在所述滑动窗内存在的两个连续混响区域中的第一个混响区的协方差矩阵，M₂表示两个连续混响区域中的第二混响区的协方差矩阵，L₁表示第一个连续混响区域的长度，L₂表示第二个连续混响区域的长度，且L＝L₁+L₂，表示z_l服从均值为0，协方差矩阵为的高斯分布。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测数据矩阵的概率密度分布函数构建似然比检测式：

其中，表示在混响边缘存在的情况下的观测数据矩阵的概率分布密度函数；表示在混响边缘不存在的情况下的观测数据矩阵的概率密度分布函数，η表示给定边缘检测虚警概率情况下的检测门限。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述似然比检测式和所述二元假设检验问题模型构建混响边缘检测器包括：

其中，L表示连续距离单元，L₁表示第一个连续混响区域的长度，L₂表示第二个连续混响区域的长度，且L＝L₁+L₂；r为所述采样数据的协方差矩阵的秩；为协方差矩阵的特征值的估计值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用MOS估计方法估计所述协方差矩阵的秩为：

为协方差矩阵的非零特征值，h(r)表示位置参数的个数；q为信息准则参数，包括：AIC准则，BIC准则和GIC准则。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用蒙特-卡洛仿真方法获取所述门限值。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述混响边缘的位置估计

其中，表示在对任意一个滑动窗口进行处理时给出的混响边缘位置估计，i表示第i个窗口，J表示从第i个窗口位置开始声明J次连续检测。

8.一种混响边缘的自适应检测装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于获取采样数据；

处理单元，用于对所述采样数据进行处理得到所述采样数据的观测数据矩阵，以及估计所述采样数据的协方差矩阵；

构建单元，用于根据所述采样数据构建一个二元假设检验问题模型，并获取所述观测数据矩阵的概率分布密度函数，以及根据所述观测数据矩阵的概率密度分布函数构建似然比检测式，

所述构建单元，还用于根据所述似然比检测式和所述二元假设检验问题模型构建混响边缘检测器；

所述处理单元，还在于利用MOS估计方法估计所述协方差矩阵的秩，并将所述协方差矩阵的秩代入到所述混响边缘检测器中，得到检测统计量；将所述检测统计量与预先设定的门限值进行比较，当所述检测统计量大于预先设定的门限值时，确定存在混响边缘。