【技术实现步骤摘要】
本申请涉及目标检测，具体涉及一种声纳远距离目标检测方法、装置、设备及可读存储介质。
技术介绍
1、随着海洋探索和国防安全等领域的不断发展，主动声纳在目标检测中起着至关重要的作用。目前，在主动声纳目标检测技术中，传统的方法主要是基于匹配滤波峰值幅度进行目标检测。在近距离目标检测中，这种传统方法通常能够取得较好的效果。通过对发射信号和接收回波进行匹配滤波，可以有效地增强目标回波信号，通过比较匹配滤波峰值幅度与判决门限的大小判断目标是否存在。
2、然而，当涉及到对远距离目标进行检测时，由于远距离传播的原因，主动声纳发射的声波在水中传播过程中会经历较大的衰减，同时海洋环境中的背景噪声也会随着传播距离的增加而累积，导致远距离目标的回波输入信噪比较低。在这种情况下，传统方法无法有效地从低信噪比的回波中检测到目标信号，可能出现目标被噪声淹没、误判或根本无法检测到目标的情况，极大地限制了主动声纳在远距离目标检测中的应用效果和可靠性，无法对远距离目标进行准确检测。
技术实现思路
1、本申请提供一种声纳远距离目标检测方法、装置、设备及可读存储介质，可以解决现有技术中存在的无法对远距离目标进行准确检测的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种声纳远距离目标检测方法，所述声纳远距离目标检测方法包括：
3、从一个波束域信号的匹配滤波结果中截取多个检测分段，其中，波束域信号由声纳回波信号经过预处理得到，预处理包括波束形成，每个检测分段的长度相等，序号连续的两个检测分段
4、根据预设核函数对每个检测分段进行核密度估计得到概率密度函数；
5、针对每个检测分段，将当前检测分段的概率密度函数与其他检测分段的概率密度函数的相对熵求和得到整体差异值，整体差异值的计算公式为：
6、
7、其中，ks(i)为第i个检测分段的整体差异值，kl()为kl散度计算式，ph(i)为第i个检测分段的概率密度函数，ph(j)为第j个检测分段的概率密度函数；
8、根据检测分段的整体差异值判断检测分段对应的距离范围内是否存在目标。
9、进一步地，一实施例中，所述根据检测分段的整体差异值判断检测分段对应的距离范围内是否存在目标的步骤包括：
10、针对每个检测分段，计算当前检测分段对应的多个背景分段的整体差异值的均方根得到背景强度，根据背景强度和整体差异值判断当前检测分段对应的距离范围内是否存在目标，其中，当前检测分段与其对应的每个背景分段的序号差的绝对值大于或等于保护长度。
11、进一步地，一实施例中，当前检测分段与其对应的每个背景分段的序号差的绝对值小于或等于背景长度。
12、进一步地，一实施例中，所述根据背景强度和整体差异值判断当前检测分段对应的距离范围内是否存在目标的步骤包括：
13、若当前检测分段的整体差异值对背景强度的分贝值大于或等于预设阈值，则确定当前检测分段对应的距离范围内存在目标。
14、进一步地，一实施例中，当匹配滤波结果的横坐标为时间、纵坐标为幅度时，检测分段对应的距离范围由检测分段在匹配滤波结果中的时间范围和水中声速换算得到；
15、当匹配滤波结果的横坐标为距离、纵坐标为幅度时，检测分段对应的距离范围为检测分段在匹配滤波结果中的距离范围。
16、进一步地，一实施例中，所述从一个波束域信号的匹配滤波结果中截取多个检测分段的步骤包括：
17、对一个波束域信号的匹配滤波结果进行滑窗截取得到多个检测分段，其中，滑窗截取的窗形状为矩形窗，滑动步长小于或等于矩形窗长度。
18、进一步地，一实施例中，预设核函数为uniform核函数、triangular核函数、biweight核函数和triweight核函数中的一种。
19、第二方面，本申请实施例还提供一种声纳远距离目标检测装置，所述声纳远距离目标检测装置包括：
20、分段截取模块，用于从一个波束域信号的匹配滤波结果中截取多个检测分段，其中，波束域信号由声纳回波信号经过预处理得到，预处理包括波束形成，每个检测分段的长度相等，序号连续的两个检测分段的起始位置间隔小于或等于检测分段的长度；
21、核密度估计模块，用于根据预设核函数对每个检测分段进行核密度估计得到概率密度函数；
22、差异计算模块，用于针对每个检测分段，将当前检测分段的概率密度函数与其他检测分段的概率密度函数的相对熵求和得到整体差异值，整体差异值的计算公式为：
23、
24、其中，ks(i)为第i个检测分段的整体差异值，kl()为kl散度计算式，ph(i)为第i个检测分段的概率密度函数，ph(j)为第j个检测分段的概率密度函数；
25、判断模块，用于根据检测分段的整体差异值判断检测分段对应的距离范围内是否存在目标。
26、第三方面，本申请实施例还提供一种声纳远距离目标检测设备，所述声纳远距离目标检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的声纳远距离目标检测程序，其中所述声纳远距离目标检测程序被所述处理器执行时，实现上述声纳远距离目标检测方法的步骤。
27、第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有声纳远距离目标检测程序，其中所述声纳远距离目标检测程序被处理器执行时，实现上述声纳远距离目标检测方法的步骤。
28、本申请中，通过对主动声纳回波的匹配滤波结果进行分段核密度估计，获得每个检测分段的概率密度函数，利用相对熵表征一个检测分段与另一个检测分段之间的概率密度函数差异，将一个检测分段对应的相对熵求和得到整体差异值，以表征对应距离范围的回波与整体回波的概率密度函数差异，根据检测分段的整体差异值判断检测分段对应的距离范围内是否存在目标。由于深海条件下远距离背景噪声的概率密度函数具有较强时间平稳性，目标回波的出现将对回波概率密度产生一定的扰动，整体差异值可以放大这种扰动。因此，通过本申请，针对远距离目标可以提升目标回波输出信噪比，实现准确检测。
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1.一种声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述声纳远距离目标检测方法包括：
2.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述根据检测分段的整体差异值判断检测分段对应的距离范围内是否存在目标的步骤包括：
3.如权利要求2所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，当前检测分段与其对应的每个背景分段的序号差的绝对值小于或等于背景长度。
4.如权利要求2所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述根据背景强度和整体差异值判断当前检测分段对应的距离范围内是否存在目标的步骤包括：
5.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，当匹配滤波结果的横坐标为时间、纵坐标为幅度时，检测分段对应的距离范围由检测分段在匹配滤波结果中的时间范围和水中声速换算得到；
6.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述从一个波束域信号的匹配滤波结果中截取多个检测分段的步骤包括：
7.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，预设核函数为uniform核函数、triangular核函数、b
8.一种声纳远距离目标检测装置，其特征在于，所述声纳远距离目标检测装置包括：
9.一种声纳远距离目标检测设备，其特征在于，所述声纳远距离目标检测设备包括处理器、存储器、以及存储在所述存储器上并可被所述处理器执行的声纳远距离目标检测程序，其中所述声纳远距离目标检测程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的声纳远距离目标检测方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有声纳远距离目标检测程序，其中所述声纳远距离目标检测程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的声纳远距离目标检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述声纳远距离目标检测方法包括：
2.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述根据检测分段的整体差异值判断检测分段对应的距离范围内是否存在目标的步骤包括：
3.如权利要求2所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，当前检测分段与其对应的每个背景分段的序号差的绝对值小于或等于背景长度。
4.如权利要求2所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述根据背景强度和整体差异值判断当前检测分段对应的距离范围内是否存在目标的步骤包括：
5.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，当匹配滤波结果的横坐标为时间、纵坐标为幅度时，检测分段对应的距离范围由检测分段在匹配滤波结果中的时间范围和水中声速换算得到；
6.如权利要求1所述的声纳远距离目标检测方法，其特征在于，所述从一个波束域信号的匹...
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