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申请/专利权人：中国科学院声学研究所

摘要：本发明涉及海洋领域和声纳信号处理领域，特别涉及一种跨波束的空间谱长时累积处理方法及系统。所述方法包括：采用复域压缩感知方法对水平拖线阵接收数据进行空间谱合成，得到本帧数据对应空间谱；基于hough变化思想，对目标方位轨迹变化范围实现预估计；根据目标方位轨迹变化范围对多帧对应空间谱按目标方位轨迹变化斜率进行空间谱累积处理，实现空间谱跨波束长时累积处理，以提升能量累积效果。本发明将空间谱中的方位变化信息通过轨迹斜率形式，实现提升能量累积效果，在目标方位轨迹变化较快情况下，克服了对采用同方位能量累积处理方式实现目标在时间历程上能量累积的影响。

主权项：1.一种跨波束的空间谱长时累积处理方法，涉及水平拖线阵声纳装置，该装置包括：水平拖线阵；所述方法包括：采用复域压缩感知方法对水平拖线阵接收数据进行空间谱合成，得到本帧数据对应空间谱；基于hough变化思想，对目标方位轨迹变化范围实现预估计；根据目标方位轨迹变化范围对多帧对应空间谱按目标方位轨迹变化斜率进行空间谱累积处理，实现空间谱跨波束长时累积处理，以提升能量累积效果；所述方法具体包括：步骤0初始化l＝1；步骤1对水平拖线阵列的第l帧数据进行复解析变换，在复域构造水平拖线阵列各阵元信号xt的复解析数据其中，为xt对应的虚部数据，j为虚数，t为时间：步骤2在预设的扫描角度θn上，对各阵元复解析数据xt进行延时补偿，得到经时延补偿后的数据；步骤3在复域构建经时延补偿后的协方差矩阵并将经时延补偿后的协方差矩阵的主对角线元素置零，得到置零后的并对协方差矩阵步骤4按压缩感知方式构建观测序列并获取复域感知矩阵，其中，观测序列I为I＝[1,1,…,1]，复域感知矩阵为： 其中，Aθn为第n个扫描角度的导向向量，n＝1,2,…N，N为扫描角度总个数；其中， 步骤5通过求解以下凸优化问题来求解空间信号稀疏系数Sθ：min||Sθ||1 其中，min表示取最小值，||||1表示l阶范数，s.t.表示约束条件；步骤6对Sθ进行处理，得到阵列第l帧数据对应空间谱Plθ：Plθ＝|Sθ|2步骤7令l＝l+1，对阵列第l帧数据按步骤1至步骤6进行处理，直至l＝L，其中，L为总帧数；步骤8设置目标方位轨迹变化范围为[-Δθ,Δθ]，求取目标方位轨迹变化斜率kθ： 其中i为开始累积对应起始角度，i∈[-Δθ,Δθ]，并且i按扫描角度间隔变化，θ为空间谱对应角度，Δθ为L帧累积中对应角度变化范围；步骤9依据目标方位轨迹变化斜率范围，求取每一个变化斜率kθ下的空间谱累积结果Pθn，kθ： 其中，Plθn+kθL-l为变化斜率kθ下的第l帧的空间谱；步骤10求取目标方位轨迹变化斜率范围内空间谱累积结果Pθn，kθ的最大值Pθn，将最大值Pθn作为跨波束的空间谱累积结果，将所述Pθn最大值对应位置作为目标方位轨迹变化率kθ,T：Pθn＝Pθn，kθ,T步骤11依据目标方位轨迹变化率kθ,T对后续l＞L帧空间进行累积处理，以进一步提升能量累积效果。

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