目標(biāo)方位估計(jì)是陣列信號(hào)處理的一個(gè)重要研究方向。采用大孔徑陣列可以提高聲納性能,增加目標(biāo)探測(cè)距離。但隨著陣列尺寸的增大,必須考慮海洋中多途效應(yīng)(或多號(hào)簡(jiǎn)正波)的影響。基于子空間相交的目標(biāo)方位估計(jì)方法能夠有效地抑制多途效應(yīng)對(duì)水下大孔徑陣列估計(jì)源方位的影響,且與匹配場(chǎng)方法相比大大降低了計(jì)算量。但其穩(wěn)定性較差。本文期望通過(guò)算法的改進(jìn),改善子空間相交方法目標(biāo)方位估計(jì)的穩(wěn)定性。 論文在分析海洋中多途效應(yīng)對(duì)大孔徑陣列傳統(tǒng)波束形成方法的源方位估計(jì)性能的影響的基礎(chǔ)上,首先回顧了目前常用的基于子空間的方位估計(jì)方法——子空間相交方法(SI)、子空間最小二乘擬合方法(LSSI)。理論分析及仿真結(jié)果表明:由于多途效應(yīng)的影響,一般基于平面波模型的目標(biāo)方位估計(jì)方法的空間譜峰可能出現(xiàn)分裂或偏離,且方位角越接近端射方向,這種現(xiàn)象越顯著。SI能夠很好地抑制多途效應(yīng)產(chǎn)生的譜分裂和偏移現(xiàn)象,但其穩(wěn)定性較差,且過(guò)于依賴源個(gè)數(shù)估計(jì)的結(jié)果。LSSI改善了SI的穩(wěn)定性,但仍依賴源個(gè)數(shù)估計(jì)的結(jié)果。 本文深入分析了SI的穩(wěn)定性,得出了簡(jiǎn)正波陣列響應(yīng)矩陣(ARM)不滿秩是導(dǎo)致SI穩(wěn)定性差的根本原因的結(jié)論;提出了基于白噪聲加載近似的子空間相...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景及意義
        1.1.1 目標(biāo)方位估計(jì)方法
        1.1.2 長(zhǎng)線陣的應(yīng)用背景
        1.1.3 長(zhǎng)線陣目標(biāo)方位估計(jì)方法
    1.2 論文研究的主要內(nèi)容
2 海洋多途效應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)方位估計(jì)方法性能的影響
    2.1 淺海信道中多途效應(yīng)的簡(jiǎn)正波處理方法
    2.2 陣列信號(hào)模型
    2.3 傳統(tǒng)的波束形成基本理論
    2.4 空間譜估計(jì)的基本理論——MUSIC 算法
    2.5 多途效應(yīng)引起的空間譜峰分裂或偏離現(xiàn)象
    2.6 數(shù)值仿真
    2.7 小結(jié)
3 海洋多途環(huán)境下改善方位估計(jì)性能的方法
    3.1 傳統(tǒng)匹配場(chǎng)測(cè)向方法
    3.2 子空間相交方位估計(jì)方法
    3.3 最小二乘子空間相交方位估計(jì)方法
    3.4 小結(jié)
4 基于白噪聲加載近似的子空間相交方位估計(jì)方法
    4.1 SI 穩(wěn)定性分析
    4.2 白噪聲加載近似
    4.3 數(shù)值仿真
        4.3.1 白噪聲加載規(guī)律分析
        4.3.2 WASI 穩(wěn)定性仿真試驗(yàn)
        4.3.3 白噪聲加載對(duì)WASI 輸出幅值影響仿真
    4.4 小結(jié)
5 基于全局優(yōu)化的子空間相交方位估計(jì)方法
    5.1 基本原理
    5.2 數(shù)值仿真
        5.2.1 粒子群優(yōu)化算法
        5.2.2 GOSI 穩(wěn)定性仿真試驗(yàn)真
        5.2.3 長(zhǎng)線陣聲源個(gè)數(shù)估計(jì)仿真試驗(yàn)
        5.2.4 GOSI 聲源個(gè)數(shù)估計(jì)仿真試驗(yàn)
    5.3 小結(jié)
6 總結(jié)及進(jìn)一步工作
    6.1 總結(jié)
    6.2 進(jìn)一步的工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3775434