針對現(xiàn)有的正交基函數(shù)(OBF)分解對水下目標磁異常信號的檢測,需要知道目標與探測路線上CPA點的距離R₀,而實際探測過程中對目標的先驗信息掌握有限,所以無法準確知道距離R₀的問題。文中基于標準正交基函數(shù)分解的方法,通過對其基函數(shù)的改造,提出了變尺度正交基函數(shù)(VSOBF)分解的方法。該方法能夠在檢測過程中對距離R₀進行估計,并利用梯度上升法提高了計算速度、精度。仿真驗證表明,在R₀=300 m情況下,R_0est的絕對誤差在50 m范圍內(nèi)的概率為93%,并且該檢測算法能夠在-10 dB的信噪幅度比下較好地檢測出磁異常信號。

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【部分圖文】：

圖2梯度上升法示意圖

步驟3設(shè)置門限T,當?Ea>T時,返回步驟1,進行迭代計算;當?Ea<T時,輸出更新點ma的值。對圖2中y=-x2+1函數(shù)求取最大值進行舉例,步長為0.5,ma=1,mb=0.9,在迭代6次左右就已經(jīng)收斂,并正確尋至最大值。

圖3R0=300m的距離估計以及收斂情況

仿真1R0的真值為300m,Rsn=-18.58dB。設(shè)置搜索步長k為0.66,搜索起點為ma=1,mb=0.9。仿真結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出,在迭代30次左右,結(jié)果就趨近收斂,其收斂位置為m=1.6628,距離的估算值R0est=332.56m,相對誤差為10.....

圖4R0=250m的距離估計以及收斂情況

仿真2當高度R0的真值為250m,其磁異常信號峰值為0.4049nT,Rsn=-7.4136dB,設(shè)置搜索步長k為0.3,搜索起點為ma=1,mb=0.9。仿真結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出,在迭代14次左右,結(jié)果就趨近收斂,其收斂位置為m=1.155,距離的估算值R....

圖5R0=200m的距離估計以及收斂情況

由圖5可以看出,在迭代10次左右,結(jié)果就趨近收斂,其收斂位置為m=0.9904,距離的估算值R0est=198.08m,相對誤差為1%。通過以上仿真我們發(fā)現(xiàn),在存在噪聲的情況下,VSOBF對距離R0的估計總是存在一定的誤差,并且在噪聲越大的情況下,其定位誤差越大。在算法實際使....

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