基于优化的不匹配通道滤波技术：采用ADMM算法实现连续波主动声纳系统 作者：苏子涛（Zitao Su）、杨 Juan（Juan Yang）和严 Lu（Lu Yan）

《Journal of Marine Science and Engineering》：Optimization-Based Mismatched-Channel Filtering Using ADMM for Continuous Active Sonar Zitao Su, Juan Yang and Lu Yan

　　

摘要

广义正弦频率调制（GSFM）信号可以通过提供高的子信号处理增益并实现高的目标更新率来提升连续主动声纳（CAS）的性能。然而，传统的GSFM处理方法由于波形的自相关性，常常会产生较高的旁瓣水平，从而降低检测性能，尤其是在严重的多路径环境中。为了解决这个问题，提出了一种用于CAS中的不匹配通道滤波（MMCF）方法，该方法可以在抑制旁瓣水平的同时聚焦多路径能量。采用子脉冲处理方案，我们将GSFM子信号的正交性（通过遗传算法优化）和稀疏信道估计纳入每个子信号的MMCF设计中。该设计被构建为一个二次约束二次规划（QCQP）问题，并使用交替方向乘子法（ADMM）迭代求解，适用于CAS中的长时信号处理。数值仿真表明，与匹配滤波和匹配通道滤波方法相比，所提出的MMCF方法能够有效抑制约20 dB的旁瓣水平，并产生类似Dirack主瓣的峰值，同时高效地聚焦多路径能量。该方法的有效性还通过湖泊试验的实验数据得到了进一步验证。因此，该算法在多路径环境中的信号处理方面具有显著优势。