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论文:2012,Vol:30,Issue(3):422-427 |
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引用本文： |
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王静, 黄建国, 张群飞, 韩晶. 噪声空间谱预白化小孔径阵列被动目标检测方法[J]. 西北工业大学 |
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Wang Jing, Huang Jianguo, Zhang Qunfei, Han Jing. An Effective Noise Spatial Spectrum Pre-Whiten Approach in Passive Detection Using Small Aperture Array[J]. Northwestern polytechnical university |
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| 噪声空间谱预白化小孔径阵列被动目标检测方法 |
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| 王静, 黄建国, 张群飞, 韩晶 |
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| 西北工业大学 航海学院,陕西 西安 710072 |
| 摘要: |
| 为了解决小孔径阵列在低信噪比下不能正确检测被动目标的问题,提出了两种小孔径阵列非白噪声场空间预白化方法:噪声空间谱模值归一化(MNNSS)和噪声协方差矩阵求逆(NCMI)方法。假设噪声场为空间平稳非白噪声场,通过学习得到平稳非白噪声场的空间角谱和噪声协方差矩阵,使用学习的空间角谱和协方差矩阵对阵列接收数据进行预白化处理。将预白化处理后的阵列数据用于空间谱检测器。水池实验数据处理结果表明,采用MNNSS和NCMI方法对阵列接收数据预白化处理可明显改善小孔径阵列噪声场的非白特性,预白化处理后空间谱检测器在检测概率达到90%时的可检测信噪比分别下降了3 dB和7 dB;MNNSS和NCMI方法运算量不大,可以运用到实时处理系统。 |
| 关键词:
算法
计算复杂度
协方差矩阵
效率
实验
实时处理系统
频谱分析
检测
预白化
小孔径阵列
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| An Effective Noise Spatial Spectrum Pre-Whiten Approach in Passive Detection Using Small Aperture Array |
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| Wang Jing, Huang Jianguo, Zhang Qunfei, Han Jing |
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| College of Marine Engineering Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China |
| Abstract: |
| Target detection using small aperture array under low signal to noise ratio (SNR) is a difficult problemin passive homing system. Two methods for whitening the noise spatial spectrum using small aperture array are pres-ented to solve two difficult problems: magnitude normalization on noise spatial spectrum (MNNSS) and noise covar-iance matrix inverse (NCMI) . Sections 1 and 2 of the full paper explain the noise spectrum pre-whiten approachmentioned in the title,which we believe is effective and whose core consists of: "Assume the noise background isa stationary time series. First,the spatial spectrum and the covariance matrix of noise are computed by learning thestable color noise and then the received data of array is pre-whitened by using the spatial spectrum and the covari-ance matrix of noise. "Experimental results,presented in Tables 2 and 3 and Figs. 1 through 5,and their analysisshow preliminarily that: (1) the color character of noise is restrained by MNNSS and NCMI pre-whiting methods;(2) the detection performance of the spatial spectrum detector is improved by 3dB and 7dB respectively under 90%probability of detection; (3) MNNSS and NCMI are computationally saving when applied in real time systems. |
| Key words:
algorithms
computational complexity
covariance matrix
efficiency
experiments
real time systems
spectrum analysis;detection
pre-whiten
small aperture array
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| 收稿日期: 2011-06-02
修回日期:
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| DOI: |
| 基金项目: 国家自然科学基金(60972152)；国家重点实验室基金(9140C230309110C23)；航空科学基金(2009ZC53031)资助 |
| 通讯作者:
Email： |
| 作者简介: 王静(1986-),西北工业大学博士研究生,主要从事阵列信号处理、信号检测及统计信号处理等研究。
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参考文献: |
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