【摘 要】
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被动声纳检测的通常是宽带目标,然而大量的方位估计算法都是基于窄带的.为了处理宽带目标,通常的作法是将时域信号变换到频域,然后在每个频率点上应用窄带算法,最后将各个窄带处理结果进行加权求和.上述方法称为非相干的方法,它不能处理多个相干目标,并且运算量很大.1985年,H.WANG提出一种称为相干信号子空间(也称为宽带聚焦)的算法[1],这种算法将各频率点对应的信号子空间都变换到某个指定频率对应的信号
【机 构】
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中国科学院声学研究所,北京,100080
【出 处】
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中国声学学会2006年全国声学学术会议
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被动声纳检测的通常是宽带目标,然而大量的方位估计算法都是基于窄带的.为了处理宽带目标,通常的作法是将时域信号变换到频域,然后在每个频率点上应用窄带算法,最后将各个窄带处理结果进行加权求和.上述方法称为非相干的方法,它不能处理多个相干目标,并且运算量很大.1985年,H.WANG提出一种称为相干信号子空间(也称为宽带聚焦)的算法[1],这种算法将各频率点对应的信号子空间都变换到某个指定频率对应的信号子空间,然后将所有变换后的子空间进行平均得到平均信号子空间,最后再对该子空间采用某个窄带算法以得到宽带目标的方位估计.相对于非相干算法,Wang的方法运算量较小,分辨率较高,并且可以处理相干源.Wang的算法包括后来出现的各种聚焦算法都要求对目标的方位进行预估,这在实际应用中是很难满足的.然而对于均匀线列阵,可以利用空间重采样的方法来进行聚焦变换[2],这种方法可以避免方位预估,聚焦矩阵简单,物理意义明确,具有很好的实用性.矢量水听器作为一种新型的传感器,可以测量声场的声压与该处质点的振速.应用矢量水听器成阵,即使是最简单的线列阵也可以实现全空间无模糊定向.应用矢量阵还可以突破半波长的限制,实现空间欠采样,可在一定程度上扩展阵列孔径,提高了方位估计的精度.本文将空间重采样聚焦算法和MUSIC相结合并应用于矢量直线阵进行目标方位估计,湖试结果表明了该方法的有效性.
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