[发明专利]一种适用于近海多声学系统协同工作的强干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水声工程、水声信号与信息处理技术，特别是涉及一种适用于近海多声学系统协同工作的强干扰抑制方法。 

背景技术

近海水声信道是最为复杂的信道之一，其固有的时频空变特性和海上交通噪声等随机干扰都为水声信号处理带来了极大困难。此时，若又面临多声学系统协同工作，接收到其他平台的信号甚至可以达到限幅，那么近海水声信号检测就变得难上加难。 

针对水声复杂的工作环境国内外诸多学者提出了许多方法：Dhanoa J.S.（[1]Dhanoa J S,Ormondroyd R F,Hughes E J.Blind cancellation of wideband frequency modulated interference in a wideband acoustic communication channel[C].Oceans2005Conference,Washington,2005,9:1065-1069.）用多目标进化算法估计干扰波形，并将其应用于抵消来自其他平台的宽带干扰；Zoi-Heleni Michalopoulou（[2]Zoi-Heleni Michalopoulou.Multiple source localization using a maximum a posteriori Gibbs sampling approach[J].Journal of the Acoustical Society of America,2006,120(5):2627-2634.）将最大后验Gibbs抽样算法应用于多源定位，提高了强干扰环境下的弱目标检测能力；Maria Palmese([3]Palmese Maria,Bertolotto Giacomo,et al.Spread spectrum modulation for acoustic communication in shallow water channel[C].OCEANS2007,Europe,June18,2007-June21,2007.)将线性调频脉冲与扩频结合，降低了多普勒和来自其他用户窄带干扰的影响；Ma Wenhan([4]Ma Wenhan,Hu,Xiaoyi,et al.Implementation of an impulse noise suppression method in OFDM underwater acoustic communication system[J].Advanced Materials Research,2011,v268-270,p:1537-1542.)针对浅海冲击噪声，提出时频联合抑制方法，并成功应用到OFDM系统中。 

随着需求的扩大，水声系统越发复杂，围绕着浅海、多声学平台协同工作中的尖刺干扰和窄带干扰虽已开展了一些研究，但尚未提出公认的、有效的解决方案。 

发明内容

本发明的目的是提供一种改善低信干比条件下水声信号检测的性能，对尖刺干扰和窄带脉冲干扰有较强的抑制作用的适用于近海多声学系统协同工作的强干扰抑制方法。 

本发明的目的是这样实现的，主要包括如下步骤： 

（1）初始化基本参数，主要包括：滑动窗宽度、包络容限系数、鉴窄系数、鉴宽系数、宽度门限、FFT点数、窄带干扰陷波带宽； 

（2）频域拷贝相关序列重置； 

（3）基于信号-噪声能量联合估计的相关域自适应门限计算； 

（4）对输入信号和重置的频域拷贝相关序列做相关运算并提取包络，进行鉴宽-鉴窄-峰值联合检测。 

本发明还可以包括： 

所述的频域拷贝相关序列重置是根据已知窄带干扰的中心频率、脉宽等参数，估计接收端窄带干扰信号频谱范围，计算对应的谱线号，对频域拷贝相关序列相应谱线陷波。 

所述的基于信号-噪声能量联合估计的相关域自适应门限计算包括下列步骤： 

（1）对接收信号取模，滑动平均后作为信号强度估计，一阶递归后作为噪声强度估计，以确定强度门限； 

（2）信号强度与强度门限比较判决，累计拷贝信号宽度窗中过强度门限的信号总能量和总点数，计算有效值，并滑动窗，得到信号有效值序列； 

（3）根据相关峰出现位置为信号结束时刻的特点，每一时刻的相关域门限由前面拷贝信号宽度窗内的点确定，即根据信号有效值和拷贝信号的幅度、脉宽信息估计出对应的相关域包络峰值；