非理想水声信道下微弱信号分布式量化检测

作     者：毛琳琳 鄢社锋 MAO Linlin;YAN Shefeng

作者机构：中国科学院声学研究所 中国科学院大学 

出 版 物：《信号处理》 (Journal of Signal Processing)

年 卷 期：2023年第39卷第7期

页      面：1203-1213页

核心收录：

学科分类：082403[工学-水声工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61901467 62192711) 

主　　题：水下无线传感网络 目标探测 分布式检测 多比特量化 局部最大势检验 

摘      要：分布式水声无线探测网是实现远程水下目标探测的有效途径，而其中的首要任务是进行水下分布式检测。针对水声传输传播时延大、可用带宽窄，无法实现水声阵列采集原始数据实时传输的限制，以及现有分布式量化检测方法在低信噪比下性能不佳的问题，提出了非理想信道下基于局部最大势检验的多比特量化检测方法。首先，结合水声信道衰落特性与编码信道传输差错特点，建立了非理想信道下水下无线传感网络弱信号检测模型，并将其转化为渐近单边假设检验问题；其次，推导了基于多比特量化的局部最大势检测方法，并对该方法的虚警概率和检测概率进行了理论分析；然后，构造了非理想信道下基于局部最大势检验的多比特量化阈值优化问题，分析了量化带来的检测性能损失；最后，通过仿真实验验证了所提方法及相关理论分析的有效性。