随着恐怖活动不断地从陆地向水下发展,对水下入侵目标的检测成为新的关注焦点。在保护港口和舰船的工作中对抗来自水下威胁的攻击已成为一个极具挑战性的课题。蛙人等作战形式已成为对岸基设施进行恐怖袭击的主角。进行恐怖袭击的水下蛙人一般为装备开式呼吸系统,穿着轻潜水服的潜水员。其自身辐射的声信号在频域上为宽带信号,辐射声信号的来源为蛙人的呼吸气活动。蛙人入水瞬间撞击水面、在水下游动或水底走动时自身设备由于碰撞均会产生瞬态干扰信号。此外,外界生物的生命活动也可能引入瞬态干扰。本文主要研究水下蛙人被动检测算法。本文的主要研究内容包括以下几个方面:1、分析了蛙人辐射声信号的产生过程,以及瞬态干扰信号的产生。研究了蛙人辐射声信号和瞬态干扰信号在时域、频域、时频域上的性质。2、结合国内外学者的研究成果,仿真具有一般蛙人辐射声信号特性的声信号,并添加全频域内的背景白噪声与之复合。引入有参考频谱向量的蛙人匹配检测算法和无参考频谱向量的蛙人检测算法、基于矢量互谱的匹配滤波检测算法、基于向量距离测度和基于夹角余弦的匹配检测算法。分析上述检测算法在各个信噪比下的性能表现。3、在仿真信号中添加尖峰脉冲作为瞬态干扰,分析各个算法抗瞬态干扰的性能。4、将上述蛙人检测算法应用到水池试验中,通过处理试验采集的蛙人辐射声信号检验检测算法。并比较几种算法的优劣。本文旨在通过研究水下被动蛙人检测算法,为以后的蛙人探测技术提供理论支持。