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    航空磁異常探測(cè)中的自適應(yīng)高階過(guò)零檢測(cè)器

    2020-02-06 00:36:14周家新孫磊范龍單志超
    兵工學(xué)報(bào) 2020年12期
    關(guān)鍵詞:鐵磁性檢測(cè)器高斯

    周家新, 孫磊, 范龍, 單志超

    (1.海軍研究院, 天津 300061; 2.海軍航空大學(xué), 山東 煙臺(tái) 264001)

    0 引言

    磁異常探測(cè)可以通過(guò)發(fā)現(xiàn)微弱的地磁異常來(lái)確定鐵磁性目標(biāo)的存在,這些鐵磁性物體包括地質(zhì)金屬礦藏(磁感應(yīng)強(qiáng)度的典型值約為1~1 000 nT)、裝甲車輛(10 000 nT)、潛艇(1~10 nT)和未爆彈(10~1 000 nT)等[1]。與主動(dòng)探測(cè)方法相比,磁異常探測(cè)通過(guò)被動(dòng)檢測(cè)鐵磁性目標(biāo)的磁異常信號(hào)來(lái)發(fā)現(xiàn)、定位和識(shí)別目標(biāo),屬于被動(dòng)探測(cè)技術(shù)的一種,且具有不被目標(biāo)發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)[2-3]。另外,磁異常探測(cè)可以不受水、空氣以及土壤等介質(zhì)的影響,在惡劣天氣和能見度較差條件下仍可正常工作[4-6]。

    通常情況下,鐵磁性目標(biāo)形成的磁場(chǎng)大小往往小于背景磁場(chǎng)[7],航空磁異常探測(cè)(以下簡(jiǎn)稱航空磁探)中目標(biāo)的磁異常信號(hào)十分微弱[8],而檢測(cè)器接收機(jī)內(nèi)部熱噪聲、平臺(tái)背景磁場(chǎng)干擾、平臺(tái)運(yùn)動(dòng)干擾等影響增大了航空磁探儀對(duì)目標(biāo)的探測(cè)和識(shí)別難度[9-12]。傳統(tǒng)的磁異常探測(cè)基于單維信號(hào)分析和濾波,對(duì)目標(biāo)特性以及探測(cè)區(qū)域依賴性強(qiáng),導(dǎo)致檢測(cè)器檢測(cè)概率低、虛警率高[13-14]。標(biāo)準(zhǔn)正交基函數(shù)(OBF)檢測(cè)器是航空磁探中一類基于目標(biāo)特性的典型檢測(cè)器,通過(guò)對(duì)目標(biāo)信號(hào)的分解,在一個(gè)三維正交基上進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)與目標(biāo)的判定;傳統(tǒng)高階過(guò)零(HOC)檢測(cè)器則是基于背景噪聲的統(tǒng)計(jì)特性,通過(guò)噪聲與目標(biāo)信號(hào)間的差異進(jìn)行檢測(cè)判決[15-16]。以O(shè)BF、HOC為代表的兩類檢測(cè)器,割裂了鐵磁性目標(biāo)與其所處環(huán)境之間的關(guān)系,僅片面使用目標(biāo)特性或噪聲統(tǒng)計(jì)特性構(gòu)造檢測(cè)器,檢測(cè)性能難以達(dá)到理想效果。

    為了提高航空磁探中磁異常信號(hào)檢測(cè)器性能,本文提出一種基于HOC法的自適應(yīng)磁異常探測(cè)方法。HOC法是根據(jù)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性以及以時(shí)間序列信號(hào)分析理論為基礎(chǔ)的一種離散信號(hào)檢測(cè)技術(shù)[17],同時(shí)也是一種基于過(guò)零數(shù)的譜分析方法[18],可以用于區(qū)分信號(hào)[19],常用于無(wú)損檢測(cè)、人臉識(shí)別以及地震信號(hào)檢測(cè)等[20]。事實(shí)上,鐵磁性目標(biāo)信號(hào)的HOC數(shù)與噪聲信號(hào)的HOC統(tǒng)計(jì)特性不同。因此,HOC法能夠用于區(qū)分目標(biāo)信號(hào)與噪聲信號(hào),可以作為一種有效的磁異常信號(hào)檢測(cè)方法。文獻(xiàn)[21]提出的HOC檢測(cè)僅利用信號(hào)的第2階差分序列信息,未能充分運(yùn)用HOC序列的信息。

    本文通過(guò)對(duì)比分析鐵磁性潛艇目標(biāo)信號(hào)特征和磁噪聲統(tǒng)計(jì)特性,提出一種基于HOC法的自適應(yīng)磁異常探測(cè)方法。根據(jù)鐵磁性潛艇目標(biāo)信號(hào)模型、實(shí)測(cè)目標(biāo)高空信號(hào)以及穩(wěn)定無(wú)磁環(huán)境和復(fù)雜磁環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間采集的實(shí)測(cè)磁噪聲,分析目標(biāo)信號(hào)和噪聲的特征,研究二者之間的HOC統(tǒng)計(jì)特性,將信號(hào)的前5階過(guò)零序列統(tǒng)計(jì)特性綜合運(yùn)用,設(shè)計(jì)適用于復(fù)雜環(huán)境下航空磁探的自適應(yīng)高階過(guò)零(AHOC)檢測(cè)器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)效果優(yōu)于常規(guī)的HOC檢測(cè)器和標(biāo)準(zhǔn)正交基函數(shù)檢測(cè)器,適用于復(fù)雜磁環(huán)境下的低信噪比航空磁異常探測(cè)。

    1 鐵磁性潛艇目標(biāo)信號(hào)模型

    (1)

    式中:B為測(cè)量點(diǎn)P處通過(guò)光泵測(cè)得的目標(biāo)空間磁場(chǎng)總場(chǎng)強(qiáng)度;γ為測(cè)量點(diǎn)P處的地磁傾角;θ為磁北方向到潛艇目標(biāo)航向的逆時(shí)針角度。

    圖1 磁偶極子目標(biāo)磁場(chǎng)Fig.1 Magnetic field of magnetic dipole target

    假設(shè)航空磁探儀測(cè)線中心位于目標(biāo)中心正上方,高度為200 m,測(cè)線范圍a∈[-450 m,450 m],潛艇目標(biāo)磁矩為Mx=80 000 A·m2,My=-20 000 A·m2,Mz=40 000 A·m2,目標(biāo)航向角為0°,地磁傾角為45°,則可以得到仿真目標(biāo)信號(hào)如圖2所示。

    圖2 仿真目標(biāo)信號(hào)Fig.2 Simulated target signal

    選取實(shí)際鐵磁性潛艇模型代替潛艇目標(biāo),獲取目標(biāo)高空信號(hào),潛艇模型如圖3所示。實(shí)驗(yàn)中,在潛艇模型中心上方10 m的高度面上沿x軸方向每隔0.1 m取1個(gè)測(cè)量點(diǎn),共計(jì)151個(gè)測(cè)量點(diǎn),x∈[-7.5 m,7.5 m]。在測(cè)量點(diǎn)處使用美國(guó)Geometrics公司研制的G-858銫光泵高靈敏度磁力儀進(jìn)行測(cè)量,磁力儀性能參數(shù)如表1所示。橫向測(cè)量范圍為15 m,潛艇模型長(zhǎng)度為2 m,測(cè)量范圍達(dá)到7.5倍艇模長(zhǎng),測(cè)量高度達(dá)到5倍艇模長(zhǎng)。實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào)如圖4所示。

    圖3 潛艇模型的三視圖Fig.3 Three orthographic views of submarine model

    表1 銫光泵磁力儀性能參數(shù)

    圖4 實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào)Fig.4 Measured target signal

    由圖2和圖4可知,鐵磁性潛艇目標(biāo)信號(hào)具有形如正弦函數(shù)的波峰和波谷。文獻(xiàn)[3]中也給出了相同結(jié)論,目標(biāo)高空磁異常信號(hào)的波形與正弦波形狀相似,測(cè)量高度越高,波形越相似。

    2 磁噪聲分析

    在武漢某無(wú)磁實(shí)驗(yàn)室以及外場(chǎng)環(huán)境中,分別測(cè)量得到穩(wěn)定磁環(huán)境和復(fù)雜磁環(huán)境下的背景磁噪聲,采集時(shí)間為2017年5月15日02:00-04:00至2017年5月26日02:00-04:00. 無(wú)磁實(shí)驗(yàn)室周圍60 m范圍內(nèi)無(wú)鐵磁性物體,磁環(huán)境條件良好。實(shí)驗(yàn)中使用G-858磁力儀進(jìn)行各種環(huán)境下的高空磁噪聲測(cè)量,測(cè)量得到的磁場(chǎng)信號(hào)數(shù)據(jù)片段如圖5、圖6所示。圖6(a)為外場(chǎng)復(fù)雜磁環(huán)境中采集的磁場(chǎng)信號(hào)片段,圖5(b)為圖5(a)中磁場(chǎng)信號(hào)基于最小二乘擬合去除線性分量后的直方分布圖。由圖5(b)可知,在良好的無(wú)磁環(huán)境中,磁噪聲的概率密度分布函數(shù)接近高斯分布。該段噪聲去除線性分量后接近均值為0 nT、方差為0.017 nT2的高斯分布。對(duì)比圖5(b)和圖6(b)可知,此時(shí)磁噪聲分布與高斯分布差異較大,不能夠?qū)⒃肼暫?jiǎn)單視為高斯分布。

    圖5 平穩(wěn)無(wú)磁環(huán)境下的實(shí)測(cè)磁噪聲及其直方圖Fig.5 Magnetic noise measured in the stable non-magnetic environment and its histogram

    圖6 復(fù)雜磁環(huán)境下的實(shí)測(cè)磁噪聲及其直方圖Fig.6 Magnetic noise measured in the complex magnetic environment and its histogram

    根據(jù)上述分析可知,實(shí)測(cè)噪聲與高斯白噪聲存在顯著差異,而在傳統(tǒng)的磁異常探測(cè)中將噪聲等效為高斯白噪聲[7],因此基于高斯白噪聲的信號(hào)檢測(cè)器在航空磁探過(guò)程中并不一定能夠達(dá)到最佳檢測(cè)效果。

    3 HOC檢測(cè)法基本理論

    為進(jìn)一步研究鐵磁性目標(biāo)信號(hào)和磁噪聲信號(hào)的差異,通過(guò)HOC檢測(cè)法分析二者之間的高階過(guò)零統(tǒng)計(jì)特性。

    HOC法是基于時(shí)序信號(hào)HOC統(tǒng)計(jì)特性的一種信號(hào)鑒別方法,定義X={x(n),n=1,2,…,N}為一個(gè)時(shí)間序列信號(hào),N為序列長(zhǎng)度,x(n)為n時(shí)刻的輸入信號(hào)。在同一個(gè)概率空間的隨機(jī)變量x(n)(實(shí)數(shù)或者復(fù)數(shù))的集合X為一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程[24]。

    假設(shè)輸入信號(hào)為時(shí)序信號(hào)X,過(guò)零數(shù)定義為信號(hào)去除線性分量后其數(shù)值由正變負(fù)或由負(fù)變正的總數(shù)[17]??梢栽谳斎胄盘?hào)后加一個(gè)指示函數(shù)χ[·],判定輸入的值[18]為

    (2)

    則可以得到信號(hào)X的過(guò)零數(shù)[17]為

    (3)

    并且過(guò)零數(shù)D滿足如下條件[20]:

    0≤D≤N-1.

    (4)

    過(guò)零率R定義為過(guò)零數(shù)與最大過(guò)零數(shù)的比值[17],即

    (5)

    (6)

    式中:

    (7)

    表2 時(shí)間序列信號(hào)的高階差分

    4 噪聲和目標(biāo)信號(hào)的HOC數(shù)分析

    采用基于實(shí)測(cè)的磁噪聲、鐵磁性潛艇模型目標(biāo)信號(hào)、仿真高斯白噪聲以及正弦目標(biāo)信號(hào),根據(jù)HOC法的基本原理,對(duì)磁噪聲和目標(biāo)信號(hào)的HOC數(shù)進(jìn)行分析。圖7所示為目標(biāo)信號(hào)與噪聲信號(hào)HOC特性的比較,其中實(shí)測(cè)噪聲1為圖5所示平穩(wěn)無(wú)磁環(huán)境中測(cè)得的噪聲信號(hào),實(shí)測(cè)噪聲2為圖6所示復(fù)雜磁環(huán)境下測(cè)得的噪聲信號(hào),高斯白噪聲均值為0 nT、方差為0.017,正弦目標(biāo)信號(hào)的幅度為1 nT,實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào)見圖4. 在航空磁探過(guò)程中,目標(biāo)與磁力儀之間距離越遠(yuǎn),目標(biāo)信號(hào)越接近正弦波[25],因此在信號(hào)HOC特性的比較中加入正弦目標(biāo)信號(hào)。由圖7可以看出,實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào)和正弦目標(biāo)信號(hào)的過(guò)零率在前5階均明顯小于噪聲的過(guò)零率,特別地,正弦信號(hào)的過(guò)零率在前10階均小于任意實(shí)測(cè)噪聲或高斯噪聲。

    圖7 目標(biāo)信號(hào)與噪聲的過(guò)零率Fig.7 Zero-crossing rates of target signal and noise

    圖7表明目標(biāo)信號(hào)和噪聲信號(hào)的前5階高階過(guò)零率有明顯的區(qū)分度。基于HOC率的檢測(cè)方法在一定程度上能夠用于鑒別目標(biāo)信號(hào)與噪聲,從而實(shí)現(xiàn)水下鐵磁性潛艇目標(biāo)的遠(yuǎn)距離探測(cè)。基于此,進(jìn)行AHOC檢測(cè)器的構(gòu)造。

    5 AHOC檢測(cè)器的實(shí)現(xiàn)

    鐵磁性目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題是典型的雙擇檢測(cè)問(wèn)題,目標(biāo)有兩種存在狀態(tài),分別記為假設(shè)H0和假設(shè)H1. 根據(jù)輸入的觀測(cè)量,目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題的信號(hào)模型如下:

    (8)

    式中:W為噪聲信號(hào)序列;S為目標(biāo)信號(hào)序列。

    在H0假設(shè)情況下,目標(biāo)不存在,輸入的序列信號(hào)為噪聲W,其中W={w(n),n=1,2,…,N};在H1假設(shè)情況下,目標(biāo)存在,輸入信號(hào)X為目標(biāo)信號(hào)S加上噪聲W,S={s(n),n=1,2,…,N}。

    目標(biāo)信號(hào)序列的過(guò)零率與噪聲序列之間存在差異,基于這種差異可以有效地構(gòu)造檢測(cè)器的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:

    (9)

    式中:RXk為輸入信號(hào)X的第k階過(guò)零率;RWk為參考輸入噪聲序列{r(n)}N的第k階過(guò)零率,{r(n)}N可以使用實(shí)測(cè)噪聲,也可以使用高斯白噪聲。本文設(shè)計(jì)的檢測(cè)器并不依賴于特定的噪聲先驗(yàn)知識(shí),{r(n)}N第1次可以使用高斯白噪聲,以后自適應(yīng)調(diào)整參考輸入噪聲。

    圖8 噪聲輸入時(shí)檢測(cè)器的輸出Fig.8 Output of detector for noise input

    圖8和圖9是輸入信號(hào)分別為噪聲以及目標(biāo)信號(hào)時(shí)的AHOC檢測(cè)器輸出。圖8所示為H0假設(shè)情況,其中輸入信號(hào)序列X和參考輸入噪聲序列{r(n)}N分別有兩種選擇,即圖6所示的外場(chǎng)實(shí)測(cè)噪聲和高斯白噪聲。二者構(gòu)成4種組合:組合1,X與{r(n)}N均為實(shí)測(cè)噪聲;組合2,X為高斯白噪聲,{r(n)}N為實(shí)測(cè)噪聲;組合3,X為實(shí)測(cè)噪聲,{r(n)}N為高斯白噪聲;組合4,X與{r(n)}N均為高斯白噪聲。圖9所示為H1假設(shè)情況,其中:X選擇實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào)和正弦信號(hào);{r(n)}N選擇外場(chǎng)實(shí)測(cè)噪聲和高斯白噪聲。二者構(gòu)成4種組成情況:組合1,X為實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào),{r(n)}N為實(shí)測(cè)噪聲;組合2,X為正弦信號(hào),{r(n)}N為實(shí)測(cè)噪聲;組合3,X為實(shí)測(cè)目標(biāo)信號(hào),{r(n)}N為高斯白噪聲;組合4,X為正弦信號(hào),{r(n)}N為高斯白噪聲。對(duì)比圖8和圖9可知,噪聲與目標(biāo)信號(hào)的AHOC檢測(cè)器輸出不在同一量級(jí)上,選擇適當(dāng)?shù)拈T限能夠?qū)⒛繕?biāo)信號(hào)與噪聲信號(hào)區(qū)分開,從而提高檢測(cè)概率。

    圖9 目標(biāo)信號(hào)輸入時(shí)檢測(cè)器的輸出Fig.9 Output of detector for inputing target signal

    設(shè)檢測(cè)門限為β,則AHOC檢測(cè)器的判決表達(dá)式為

    G(X)≥β, H1;
    G(X)<β, H0.

    (10)

    AHOC檢測(cè)器可使用量化器、過(guò)零計(jì)數(shù)器ZC、求和器和判決器等組成實(shí)現(xiàn),如圖10所示。其中,量化器用來(lái)判定輸入信號(hào)的極性,完成指示函數(shù)的作用,可以認(rèn)為是限幅器;過(guò)零計(jì)數(shù)器ZC由比較器和累加器組成,主要完成(3)式的計(jì)算。實(shí)際過(guò)程中,第1次檢測(cè)開始時(shí)作為參考噪聲序列{r(n)}N可以使用高斯白噪聲,根據(jù)每次判決的結(jié)果,由選通器單元S改變參考輸入序列{r(n)}N,并通過(guò)基于歸一化最小均方算法原理的自適應(yīng)門限器(ATh)更新門限β,將檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量G(X)與門限β進(jìn)行比較,以判決假設(shè)H0或假設(shè)H1成立。

    6 AHOC檢測(cè)器的性能分析

    采用銫光泵磁力儀實(shí)際測(cè)量的磁場(chǎng)噪聲數(shù)據(jù)和目標(biāo)高空磁場(chǎng)信號(hào),對(duì)AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)性能進(jìn)行分析,實(shí)際測(cè)量的磁場(chǎng)噪聲數(shù)據(jù)如圖6(a)所示,目標(biāo)信號(hào)采用圖3所示鐵磁性潛艇模型產(chǎn)生的高空磁場(chǎng)信號(hào),目標(biāo)信號(hào)如圖4所示。將目標(biāo)信號(hào)與噪聲信號(hào)疊加,目標(biāo)信號(hào)淹沒(méi)在實(shí)測(cè)噪聲中,對(duì)目標(biāo)信號(hào)加噪聲進(jìn)行去線性趨勢(shì)處理,如圖11(a)所示。目標(biāo)信號(hào)寬度為300,出現(xiàn)在采樣點(diǎn)1 500~1 800處。為與文獻(xiàn)[6]中的OBF檢測(cè)器性能進(jìn)行比較,將目標(biāo)信號(hào)與實(shí)測(cè)磁噪聲之間的幅度信噪比設(shè)置為0.3. 在相同的輸入幅度信噪比條件下,對(duì)比AHOC檢測(cè)器與OBF檢測(cè)器的輸出,由圖11(b)可以發(fā)現(xiàn)AHOC檢測(cè)器的輸出幅度信噪比較OBF檢測(cè)器有所提升,檢測(cè)性能有所增強(qiáng)。而文獻(xiàn)[7]提出的非高斯背景噪聲下的微弱磁異常信號(hào)檢測(cè)算法適用于非高斯噪聲環(huán)境,但其輸出幅度信噪比僅為2,而AHOC檢測(cè)器的輸出幅度信噪比則大于5. 在復(fù)雜磁環(huán)境下,與文獻(xiàn)[7]所提算法相比,AHOC檢測(cè)器性能更優(yōu),能夠顯著提高信噪比。

    圖10 AHOC檢測(cè)器的原理圖Fig.10 Schematic diagram of adaptive high-order zero-crossing detector

    圖11 AHOC檢測(cè)輸出Fig.11 Output of adaptive high-order zero-crossing detector

    對(duì)AHOC檢測(cè)器進(jìn)行Monte Carlo仿真分析,仿真中大量采用圖6(a)所示的實(shí)測(cè)噪聲數(shù)據(jù)和圖4所示目標(biāo)信號(hào),基于奈曼- 皮爾遜準(zhǔn)則,在虛警概率為0.001的條件下,各信噪比情況均仿真10 000次,同時(shí)給出傳統(tǒng)HOC檢測(cè)器以及OBF檢測(cè)器對(duì)鐵磁性潛艇模型的單次檢測(cè)概率與信噪比之間的相互關(guān)系,與AHOC檢測(cè)器的性能進(jìn)行對(duì)比分析,得到如圖12所示的檢測(cè)概率曲線。

    圖12 檢測(cè)器性能曲線Fig.12 ROC curved of detectors

    通過(guò)圖12實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的性能分析可以發(fā)現(xiàn),航空磁探中AHOC檢測(cè)器在大信噪比條件下的檢測(cè)性能夠滿足探測(cè)需求;低信噪比的AHOC檢測(cè)器相對(duì)于傳統(tǒng)OBF檢測(cè)器,其檢測(cè)概率有大幅度提高。當(dāng)信噪比≤0 dB時(shí),OBF檢測(cè)概率下降十分明顯;當(dāng)信噪比≤-2 dB時(shí),OBF已無(wú)法區(qū)分目標(biāo)和噪聲。隨著背景噪聲的逐漸增強(qiáng),當(dāng)仿真信號(hào)的信噪比不斷減小時(shí),AHOC、HOC和OBF檢測(cè)器對(duì)磁異常信號(hào)的檢測(cè)概率不斷減小,與實(shí)際情況相符,但即使在信噪比很低的情況下,AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)效果仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)的HOC和OBF檢測(cè)器。當(dāng)信噪比≥-7 dB時(shí),AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)概率仍在50%以上,可以較準(zhǔn)確地探測(cè)目標(biāo)。綜合對(duì)比圖12中的3種檢測(cè)器性能曲線可以發(fā)現(xiàn),AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)概率在各信噪比條件下均為最大,較HOC檢測(cè)器性能有所提升。綜合考慮實(shí)際探測(cè)過(guò)程,目標(biāo)一般遠(yuǎn)離航空磁探儀,而目標(biāo)與磁探儀之間距離越遠(yuǎn),目標(biāo)信號(hào)形狀越接近正弦波。又因?yàn)楸疚奶岢龅腁HOC檢測(cè)器對(duì)正弦形狀目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)性能更佳,所以在實(shí)際探測(cè)過(guò)程中,AHOC檢測(cè)器更適用于復(fù)雜磁環(huán)境下的低信噪比探測(cè)。

    7 結(jié)論

    本文針對(duì)現(xiàn)有航空磁異常探測(cè)方法檢測(cè)概率低、探測(cè)距離近等問(wèn)題,基于鐵磁性潛艇目標(biāo)信號(hào)和復(fù)雜磁背景噪聲的HOC特性差異,根據(jù)HOC法基本原理,充分利用信號(hào)高階差分過(guò)零序列的前5階信息,構(gòu)造前5階平均過(guò)零率檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量,設(shè)計(jì)了適用于航空磁探的AHOC檢測(cè)器。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)性能分析結(jié)果表明:

    1)良好的無(wú)磁環(huán)境中磁噪聲與外場(chǎng)復(fù)雜磁環(huán)境中采集的磁噪聲差異較大,實(shí)測(cè)噪聲與高斯白噪聲存在顯著差異,不能夠?qū)⒃肼暫?jiǎn)單視為高斯分布。

    2)鐵磁性目標(biāo)信號(hào)和磁噪聲信號(hào)的HOC特性存在顯著差異,前5階HOC率有明顯的區(qū)分度?;贖OC率的檢測(cè)方法在一定程度上能夠用于鑒別目標(biāo)信號(hào)與噪聲,從而實(shí)現(xiàn)水下鐵磁性潛艇目標(biāo)的遠(yuǎn)距離探測(cè)。

    3)在相同的輸入幅度信噪比條件下,AHOC檢測(cè)器輸出的幅度信噪比>5,表明其抗噪能力強(qiáng)。

    4)當(dāng)信噪比≥-7 dB時(shí),AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)概率仍在50%以上,表明AHOC檢測(cè)器具有良好的弱信號(hào)檢測(cè)能力。

    5)基于奈曼- 皮爾遜準(zhǔn)則,在相同的虛警概率下,AHOC檢測(cè)器的檢測(cè)效果仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)的HOC和OBF檢測(cè)器,適用于復(fù)雜磁環(huán)境下的低信噪比航空磁異常探測(cè)。

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