一种级联型自适应滤波器的混响抑制技术

兰同宇，周胜增

(上海船舶电子设备研究所，上海201108)

0 引言

主动声呐探测中混响是干扰其性能的主要因素。与其他类型噪声不同，混响由声信号入射到海洋中的大量无规则散射体产生的散射波在接收点叠加而形成的，它是一个无规则的随机过程[1]，在频域上覆盖区域与发射信号基本重合，时域上与发射信号及目标回波强相关。

主动声呐探测时，由于混响的干扰，目标很难被发现。为了抑制混响，国内外学者开展了大量研究工作，主要包括预白化[2–3]、自适应陷波滤波器[4]、时频分析[5]、空时自适应处理[6]、波形设计[7–8]等方法。考虑到运动目标回波会产生多普勒效应[1]，而生成混响的散射体是静止的，混响不产生多普勒效应，因此多普勒特征是区分运动目标回波和混响的显性特征。根据动目标回波和混响在多普勒域的差异，可以设计混响陷波和目标回波增强级联的滤波器，以实现混响中的动目标检测。本文首先利用特征矢量法构造自适应动目标显示（AdaptiveMoving Target Indication，AMTI）滤波器，在AM TI滤波后再级联自适应目标增强器，达到抑制混响同时增强运动目标回波的效果。

1 AMTI滤波器的构造

1.1 特征矢量法

AMTI的设计思想是找出一组滤波权系数最大程度抑制混响并使得目标的能量损失最小化。基于最大改善因子的特征矢量法是目前雷达中主要的杂波抑制方法[9]。

假设运动目标的速度在一个特定的频带范围B内服从均匀分布，功率谱为：

由维纳-辛钦定理，信号的归一化自相关函数：