[发明专利]基于双扩展水声信道环境下的MIMO主动探测信号设计与检测系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于双扩展水声信道环境下的MIMO主动探测信号设计与检测系统和方法，适用于快速时变的双扩展水声信道条件下的水声探测与定位领域。本发明提出的基于周期性自相关和互相关结构的ZCZ序列波形设计的优势在于不用过多的考虑和设计不同的正交结构，只利用波形序列的周期性循环移位相关特性即可实现干扰的完全消除。通过波束形成和匹配滤波处理，区分不同发射阵元回波信号的虚拟数据向量，扩展虚拟阵元孔径，提高目标分辨力，提升整个系统的空‑时分集增益。一次可以实现所有方位的检测，与现有传统波束形成技术相比，节省探测时间。

主权项

一种基于双扩展水声信道环境下的MIMO主动探测信号设计与检测系统，其特征在于包括:ZCZ序列生成器，采用循环移位和循环前缀的方式，生成适用于MIMO主动探测的信号；发射功率放大器组，与ZCZ序列生成器相连，用于发射信号功率放大；发射换能器阵列，与发射功率放大器组相连，用于将放大后的探测信号由电信号转换为声信号，并将声信号发射至探测水域；接收水听器阵列，用于将接收到的回波声信号转换为电信号；接收功率放大器组，与接收水听器阵列相连，用于实现接收信号增益控制；相干处理单元，将接收到的MIMO信号进行处理，得到MIMO波束模式，对MIMO波束模式进行估计，得到潜在目标方位，然后对匹配滤波输出的结果，利用广义似然比检测器检测估计的潜在目标方位上是否存在真实目标。