本文關(guān)鍵詞：基于共形陣的遠(yuǎn)場聲陣列定位關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：聲陣列定位技術(shù)的核心是陣列信號處理,由于聲音信號應(yīng)用的廣泛性,聲信號處理也是信號處理領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。根據(jù)研究趨勢,信號處理發(fā)展為兩個(gè)方向,一個(gè)是數(shù)字波束形成(Daptive Beamforming,DBF),另一個(gè)是波達(dá)方向估計(jì)(Direction Of Arrive,DOA)。陣列信號處理的基礎(chǔ)是陣列結(jié)構(gòu),在科技以及環(huán)境復(fù)雜性不斷提高的今天,“共形陣列天線”(Conformal Antenna Array,CAA)的研究越來越突顯其重要性。考慮到空氣動(dòng)力學(xué)和水力學(xué)等相關(guān)的實(shí)際性問題,共形陣獨(dú)有的特性能更好的提高系統(tǒng)性能。由此,本論文抓住兩個(gè)大方向,一是論文選用了共形陣作為研究對象,二是對基于共形陣的聲陣列定位算法進(jìn)行研究。論文的主要工作包括:1.通過分析共形陣與常規(guī)陣列的關(guān)系,利用常規(guī)陣列模擬共形陣問題,建立了共形陣接收信號模型。以共形陣增益問題為主線,以MUSIC算法為基礎(chǔ),對常規(guī)陣列情況下的算法效果和在共形陣情況下的算法效果進(jìn)行對比分析。通過子陣法思路,提出了基于陣元功率的選陣算法。2.通過對共形陣的噪聲情況進(jìn)行分析,在功率子陣法的基礎(chǔ)上又提出了雙測法的思路,結(jié)合波達(dá)方向技術(shù)DOA和數(shù)字波束形成技術(shù)DBF提出了兩個(gè)基于共形陣測向定位的改進(jìn)算法。一個(gè)是干涉儀算法與MUSIC算法相結(jié)合的優(yōu)化算法,另一個(gè)是DBF技術(shù)和MUSIC算法相結(jié)合的優(yōu)化算法。3.根據(jù)不同的陣形,不同的算法分別給出了具體實(shí)現(xiàn)步驟,并仿真驗(yàn)證了效果。同時(shí)給出了改進(jìn)算法幾個(gè)可進(jìn)行調(diào)整的地方,以便根據(jù)不同的情況對算法進(jìn)行調(diào)整。分析了本文所研究內(nèi)容,根據(jù)遠(yuǎn)場聲陣列定位技術(shù)的實(shí)際情況設(shè)計(jì)了系統(tǒng)界面,并對仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析�；诠残侮嚨难芯吭絹碓截S富,針對共形陣的遮擋問題,雖然通過仿真驗(yàn)證了本文所提改進(jìn)算法的有效性和普適性,但當(dāng)共形陣陣形的復(fù)雜度不斷提高,其選陣算法的“智能”性也要有所提高,這是未來十分需要研究的方向。同時(shí),共形陣改進(jìn)算法的定位精度如何提高,以及全面考慮共形陣陣元和其它細(xì)節(jié)之后的問題,將是一個(gè)需要系統(tǒng)化思考的研究重點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】：共形陣 聲定位 子陣選取算法 MUSIC算法
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.7
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本文編號：993100