一种基于广义互相关的水声直扩信号检测方法

张 伟，董阳泽，张刚强，刘俊凯，张俊清

(上海船舶电子设备研究所，上海201108)

0 引 言

直扩信号(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)具有较低的截获概率和较强的抗衰落能力，且易于组网，因而被广泛应用于水声网络通信中[1]。非合作条件下的水声直扩信号因其低功率谱密度特性使得检测十分困难[2]。

传统自相关法通过将接收信号与自身延时后的信号作相关积分处理并搜索相关峰达到检测的目的，在低信噪比条件下，相关峰容易被噪声淹没，不易提取。文献[3]在自相关检测法的基础上，提出一种基于分段集平均区域统计量的改进自相关检测方法，相较于传统自相关检测法，信噪比容限降低了约3 dB。

本文提出一种基于广义互相关的水声直扩信号检测方法。由理论分析可知，广义互相关加权函数能够增强信号中信噪比较高的频率成分，锐化相关峰，抑制噪声[4-5]，且广义互相关运算在频域进行，可以通过快速傅里叶变换来提升算法的效率。通过对相邻分段信号互相关估计结果采用非相干积累平均二阶矩处理，提取相关峰并与检测门限比较，可以在低信噪比条件下检测到水声直扩信号，具有一定的实用价值。仿真结果和水池试验结果都验证了本文方法的有效性。

1 直扩信号数学模型

2 自相关检测法

由式(3)可知，扩频调制采用的伪随机序列周期性重复，因此直扩信号具有周期性，可利用自相关检测法提取周期特征，实现对直扩信号的检测。

2.1 传统自相关检测法

考虑含噪……