針對最小方差無畸變響應空間譜估計（MVDR）方法穩(wěn)定性問題,提出一種基于相參累積預處理的空間譜估計方法.該方法采用復解析小波變換將接收陣拾取數據轉換為一定頻帶的復解析數據,并按空間平滑處理思想對復解析數據進行分組處理;充分利用傳感器數據相位信息,對各組復解析數據進行相移補償和累積處理,獲得一組信噪比含有量較高的數據,并在時域采用多點累積處理方式對新數據構造協(xié)方差矩陣;依據協(xié)方差矩陣自身的正交特性實現空間譜估計.數值仿真和實測數據處理結果表明:相比MVDR方法和對角加載MVDR方法,該方法通過對接收陣拾取數據進行時域復解析變換和相參累積預處理,改變了構建協(xié)方差矩陣的數據來源,通過多個采樣點累積實現滿秩協(xié)方差矩陣的穩(wěn)定獲取.該方法依據空間方位與各傳感器數據之間的相位差關系,通過兩次指數函數等列式求和運算處理,有效提高了空間譜估計的穩(wěn)定性. 

【文章來源】：上海交通大學學報. 2020,54(11)北大核心

【文章頁數】：9 頁

【部分圖文】：

不同SNR下,3種方法的RMSE

當SNR=-15 dB時,由MVDR、DLMVDR和CCPMVDR方法通過200次獨立統(tǒng)計所得不同信號長度下的目標方位估計均方誤差如圖2所示.其中:Ts為信號長度.該結果進一步驗證了CCPMVDR方法對信號長度具有較好的寬容性.

仿真條件:接收陣條件、系統(tǒng)采樣率、一次采樣長度、MVDR方法、DLMVDR方法和CCPMVDR方法處理過程與單目標情況一致.目標信號變?yōu)?個等強度的寬帶信號,目標信號帶寬均為 1 400～1 600 Hz,目標方位分別為90° 和100°,Ts=0.01 s.當SNR=-15 dB情況下,3種方法所得的空間譜如圖3所示.其中:A為空間譜幅度.由圖3的仿真結果可知,相比MVDR方法和DLMVDR方法所得的空間譜,CCPMVDR方法可對相鄰多目標方位實現有效估計,進一步驗證了CCPMVDR方法可在短時間內獲得良好的協(xié)方差矩陣估計和權向量最優(yōu)解.

【參考文獻】：
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本文編號：3087668