本文選題：矢量傳感器 + 陣列信號(hào)處理　； 參考：《中北大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：基于矢量陣列的信號(hào)處理原理是將不同的矢量傳感器分別放置在水下不同的位置,組成傳感器陣列,然后通過(guò)這些陣列接收并處理聲源發(fā)出的信號(hào),提取信號(hào)的相關(guān)信息及特征,同時(shí)抑制相應(yīng)的噪聲及干擾,該方法已被廣泛應(yīng)用于海洋探索及研究領(lǐng)域。本文基于矢量水聽(tīng)器陣列,研究了信號(hào)的處理技術(shù)及定位方法,主要內(nèi)容如下:(1)依據(jù)聲壓與粒子速度之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,即聲矢量陣的自身特性,本文提出了一種改進(jìn)的ESPRIT算法,該算法適用于任意形狀的陣列。為了驗(yàn)證上述提出的ESPRIT算法新形式的可行性,分別采用5元聲矢量均勻線陣(Uniform Linear Array,ULA)和圓陣(Uniform Circle Array,UCA)做實(shí)驗(yàn),并用兩個(gè)獨(dú)立信號(hào)分別從和方向入射到陣列,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明UCA的估計(jì)性能要優(yōu)于ULA,在較低信噪比、較小快拍數(shù)下能獲得更高的成功概率和更小的均方根誤差(RMSE)。(2)基于二元矢量陣列的定位原理,分別介紹了球面交匯定位算法和雙曲面交匯的定位方法,利用傳感器陣列,檢測(cè)聲源目標(biāo)發(fā)出的聲音信號(hào),然后計(jì)算各傳感器所接收信號(hào)的時(shí)延差,從而獲得目標(biāo)的距離值。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果表明,球面交匯定位方法受時(shí)間測(cè)量誤差及時(shí)延誤差的影響相對(duì)較小,在實(shí)際應(yīng)用中更理想一些。
[Abstract]:The principle of signal processing based on vector array is to put different vector sensors in different positions under water to form sensor arrays, and then receive and process the signals from sound sources through these arrays. This method has been widely used in ocean exploration and research. Based on the vector hydrophone array, the signal processing technology and localization method are studied in this paper. The main contents are as follows: (1) according to the rotational relationship between sound pressure and particle velocity, that is, the characteristics of acoustic vector array, an improved Esprit algorithm is proposed. The algorithm is suitable for arbitrary arrays. In order to verify the feasibility of the proposed Esprit algorithm, the experiments are carried out by using uniform Linear Array (ULA) and uniform Circle Array (UCA), respectively, and two independent signals are incident to the array from the direction and direction, respectively. The experimental data show that the estimation performance of UCAs is better than that of ULAs. It can obtain higher probability of success and smaller root mean square error (RMSE). (2) based on the principle of binary vector array. The spherical intersection location algorithm and the hyperbolic intersection location method are introduced respectively. The acoustic signals emitted by the sound source target are detected by the sensor array and the delay difference of the signals received by each sensor is calculated to obtain the distance value of the target. The experimental data and the results show that the spherical intersection positioning method is relatively less affected by the delay of time measurement error, and is more ideal in practical application.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2097265