針對最小方差無畸變響應(yīng)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(yù)處理的空間譜估計方法.該方法采用復(fù)解析小波變換將接收陣拾取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一定頻帶的復(fù)解析數(shù)據(jù),并按空間平滑處理思想對復(fù)解析數(shù)據(jù)進(jìn)行分組處理;充分利用傳感器數(shù)據(jù)相位信息,對各組復(fù)解析數(shù)據(jù)進(jìn)行相移補(bǔ)償和累積處理,獲得一組信噪比含有量較高的數(shù)據(jù),并在時域采用多點累積處理方式對新數(shù)據(jù)構(gòu)造協(xié)方差矩陣;依據(jù)協(xié)方差矩陣自身的正交特性實現(xiàn)空間譜估計.數(shù)值仿真和實測數(shù)據(jù)處理結(jié)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(shù)據(jù)進(jìn)行時域復(fù)解析變換和相參累積預(yù)處理,改變了構(gòu)建協(xié)方差矩陣的數(shù)據(jù)來源,通過多個采樣點累積實現(xiàn)滿秩協(xié)方差矩陣的穩(wěn)定獲取.該方法依據(jù)空間方位與各傳感器數(shù)據(jù)之間的相位差關(guān)系,通過兩次指數(shù)函數(shù)等列式求和運(yùn)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(xué)學(xué)報. 2020,54(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同SNR下,3種方法的RMSE

當(dāng)SNR=-15 dB時,由MVDR、DLMVDR和CCPMVDR方法通過200次獨(dú)立統(tǒng)計所得不同信號長度下的目標(biāo)方位估計均方誤差如圖2所示.其中:Ts為信號長度.該結(jié)果進(jìn)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(biāo)情況一致.目標(biāo)信號變?yōu)?個等強(qiáng)度的寬帶信號,目標(biāo)信號帶寬均為 1 400～1 600 Hz,目標(biāo)方位分別為90° 和100°,Ts=0.01 s.當(dāng)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(jié)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(biāo)方位實現(xiàn)有效估計,進(jìn)一步驗證了CCPMVDR方法可在短時間內(nèi)獲得良好的協(xié)方差矩陣估計和權(quán)向量最優(yōu)解.

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3087668