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基于子阵近场零陷权的联合波达方向估计方法

生雪莉 刘婷 杨超然 郭龙祥 穆梦飞

生雪莉, 刘婷, 杨超然, 郭龙祥, 穆梦飞. 基于子阵近场零陷权的联合波达方向估计方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 727-734. doi: 10.11999/JEIT200637
引用本文: 生雪莉, 刘婷, 杨超然, 郭龙祥, 穆梦飞. 基于子阵近场零陷权的联合波达方向估计方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 727-734. doi: 10.11999/JEIT200637
Xueli SHENG, Ting LIU, Chaoran YANG, Longxiang GUO, Mengfei MU. Joint Direction of Arrival Estimation of Subarrays Based on Near-field Nulling Weight[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2021, 43(3): 727-734. doi: 10.11999/JEIT200637
Citation: Xueli SHENG, Ting LIU, Chaoran YANG, Longxiang GUO, Mengfei MU. Joint Direction of Arrival Estimation of Subarrays Based on Near-field Nulling Weight[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2021, 43(3): 727-734. doi: 10.11999/JEIT200637

基于子阵近场零陷权的联合波达方向估计方法

doi: 10.11999/JEIT200637
基金项目: 国家自然科学基金(51979061, 51779061)
详细信息
    作者简介:

    生雪莉:女,1977年生,教授,研究方向为水声信号处理、多平台/仿生声纳技术、复杂水声系统半实物虚拟仿真

    刘婷:女,1995年生,硕士生,研究方向为水声信号处理

    杨超然:男,1994年生,博士生,研究方向为水声信号处理

    郭龙祥:男,1976年生,教授,研究方向为水声目标探测与定位

    穆梦飞:男,1998年生,硕士生,研究方向为水声信号处理

    通讯作者:

    杨超然 2013053223@hrbeu.edu.cn

  • 中图分类号: TB566

Joint Direction of Arrival Estimation of Subarrays Based on Near-field Nulling Weight

Funds: The National Natural Science Foundation of China(51979061, 51779061)
  • 摘要: 针对海底长线阵在近场辐射声干扰及空间水平非均匀噪声下的远距离估计目标波达方向 (DoA)问题,该文提出一种基于长线阵分子阵近场零陷权的联合目标方位估计方法。该方法将长线阵分解为多个高重叠子阵,对各个子阵利用零陷抑制技术去除近场强干扰对目标探测的影响,再利用各子阵对远距离目标方位估计结果差异性小、非目标所在频率即噪声对应空间谱最大值随机的特点,空间频率方差加权综合各子阵的目标方位估计结果,从而抑制空间非均匀噪声,实现对远距离目标的探测。仿真结果表明,与长线阵常规波束形成、长线阵近场零陷常规波束形成、长线阵近场零陷传统多重信号分类方法相比,该文方法能够有效降低空间谱背景级60 dB以上,输出信噪比提高15 dB以上,具有较强的提高信噪比能力及较高的空间分辨力,因此具有较好的工程应用价值。
  • 图  1  干扰源、目标及阵列几何位置关系示意图

    图  2  基于长线阵分子阵近场零陷权的联合DoA估计算法流程图

    图  3  各阵元处噪声能量级

    •表示阵元 ○表示干扰源

    图  4  单目标DoA估计空间谱

    图  5  多目标DoA估计空间谱

    图  6  平均背景级随信噪比变化曲线

    图  7  输出信噪比改善量随信噪比变化曲线

    图  8  估计均方根误差随信噪比变化曲线

    图  9  角度分辨力随信噪比变化曲线

    图  10  阵元定位误差影响对比图

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-30
  • 修回日期:  2021-01-16
  • 网络出版日期:  2021-01-22
  • 刊出日期:  2021-03-22

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