检索结果-内蒙古大学图书馆

声学学报 2024年第2期49卷 274-285页

作者：朱晓春朱中锐张旭时胜国哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001

提出了基于横向、纵向和对角排列的声压振速联合处理协方差矩阵构造的相位模态域最小方差无畸变响应(MVDR)目标方位估计方法。该方法利用弹性柱障散射声场模型,根据声矢量圆阵相位模态变换理论,构造声压与不同振速分量的互协方差矩阵,... 详细信息

提出了基于横向、纵向和对角排列的声压振速联合处理协方差矩阵构造的相位模态域最小方差无畸变响应(MVDR)目标方位估计方法。该方法利用弹性柱障散射声场模型,根据声矢量圆阵相位模态变换理论,构造声压与不同振速分量的互协方差矩阵,并进行相加、纵向、横向和对角排列得到扩展互协方差矩阵,将扩展互协方差矩阵分解重构后进行MVDR目标方位估计。理论分析与仿真结果表明,纵向排列互协方差矩阵具有更好的方位估计性能,相加互协方差矩阵具有较低的背景谱,对角和横向排列相对纵向排列较差。水池试验和湖试结果进一步验证了纵向排列互协方差矩阵具有较其他3种方法更好的方位估计性能。

关键词：声矢量圆阵柱障相位模态域声压振速联合处理波达方位估计

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单矢量水听器的组合二阶统计量解卷积方位估计

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声学学报 2023年第4期48卷 656-667页

作者：王宇杰李子高迟骋鞠东豪张春华中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院先进水下信息技术重点实验室北京100190

提出了一种单矢量水听器组合二阶统计量的解卷积方位估计方法。该方法利用单矢量水听器多通道的二阶统计量,组合成一种主瓣更窄且平移不变的波束图,再使用解卷积方法进行精细化方位估计。该方法具有较窄的主瓣宽度,较高的分辨力和较强... 详细信息

提出了一种单矢量水听器组合二阶统计量的解卷积方位估计方法。该方法利用单矢量水听器多通道的二阶统计量,组合成一种主瓣更窄且平移不变的波束图,再使用解卷积方法进行精细化方位估计。该方法具有较窄的主瓣宽度,较高的分辨力和较强的鲁棒性。仿真实验和海试数据表明,在矢量水听器各通道响应不一致的非理想条件下,所提方法的双目标分辨力和方位估计精度优于多重信号分类(MUSIC)等其他方法,双目标方位分辨力提升约40%。

关键词：水声信号处理单矢量水听器波达方位估计波束形成解卷积

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应用FRFT的矢量水听器阵方位估计

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哈尔滨工程大学学报 2010年第6期31卷 708-713页

作者：李秀坤李婷婷尹世梅哈尔滨工程大学水声技术国防科技重点实验室黑龙江哈尔滨150001

采用FRFT方法研究矢量水听器阵的宽带信号多目标方位估计问题.进行了与FRFT的二维矢量水听器线阵方位估计算法相结合的理论推导与仿真实验.研究证明,采用二维矢量水听器阵可以实现全空间无模糊定向,该方法在处理多源信号时可以避免交叉... 详细信息

采用FRFT方法研究矢量水听器阵的宽带信号多目标方位估计问题.进行了与FRFT的二维矢量水听器线阵方位估计算法相结合的理论推导与仿真实验.研究证明,采用二维矢量水听器阵可以实现全空间无模糊定向,该方法在处理多源信号时可以避免交叉项的干扰,对于宽带信号的处理,不需要进行频率搜索或频率聚焦变换就可以进行方位估计.该方法在信噪比不低于-10 dB时都具有较好的估计精度.

关键词：波达方位估计矢量水听器阵 FRFT

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基于稠密连接网络的单矢量水听器目标方位估计

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舰船科学技术 2024年第12期46卷 132-139页

作者：柯凯磊孙德龙上海船舶电子设备研究所上海201108

将方位估计问题看成多标签分类问题,将稠密连接网络应用于单矢量水听器目标方位估计,使用经典方法中广泛关注的二阶统计量作为神经网络的输入,使用不断生成训练集的方法训练神经网络。仿真及湖试结果表明,使用稠密连接网络相较经典方法... 详细信息

将方位估计问题看成多标签分类问题,将稠密连接网络应用于单矢量水听器目标方位估计,使用经典方法中广泛关注的二阶统计量作为神经网络的输入,使用不断生成训练集的方法训练神经网络。仿真及湖试结果表明,使用稠密连接网络相较经典方法具有更窄的主瓣和更高的方位分辨力;在2个目标信噪比相差6 dB及以上的情况下,稠密连接网络具备经典方法没有的同时检测2个目标的能力,且仍具有优秀的方位分辨力;当2个目标信噪比相差大于18 dB后稠密连接网络逐渐丧失了对弱目标的检测能力。

关键词：稠密连接网络单矢量水听器波达方位估计方位分辨力信噪比

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基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干信号方位估计

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电视技术 2013年第11期37卷 136-138,182页

作者：周围闫杰杜晓雷邓琦新重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室重庆400065 重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

根据天线阵列接收到的数据,提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干源方位估计算法。该算法先由Toeplitz阵列接收到的数据得到包含波达方向信息的协方差矩阵,再对该协方差矩阵进行聚焦处理,得到同一频率的阵列协方差矩阵,最后由高分... 详细信息

根据天线阵列接收到的数据,提出了一种基于Toeplitz矩阵重构的宽带相干源方位估计算法。该算法先由Toeplitz阵列接收到的数据得到包含波达方向信息的协方差矩阵,再对该协方差矩阵进行聚焦处理,得到同一频率的阵列协方差矩阵,最后由高分辨子空间处理方法得到宽带相干信号的波达方向估计。仿真实验证明了该方法的有效性。

关键词：波达方位估计宽带相干信号 Toeplitz矩阵矩阵重构聚焦矩阵

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一种改进的WSF算法在单矢量水听器多目标方位估计中的应用

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声学技术 2007年第2期26卷 165-168页

作者：杨秀庭孙贵青陈新华李启虎中国科学院声学研究所北京100080

文章针对单个矢量水听器的多目标方位估计,提出了一种基于加权子空间拟合(WSF)的算法,该算法首先对单个矢量水听器接收数据作一任意的时间延迟,而后仿照ESPRIT算法的思路求解阵列响应矩阵,从中抽取各目标的波达方位。该算法在保留WSF算... 详细信息

文章针对单个矢量水听器的多目标方位估计,提出了一种基于加权子空间拟合(WSF)的算法,该算法首先对单个矢量水听器接收数据作一任意的时间延迟,而后仿照ESPRIT算法的思路求解阵列响应矩阵,从中抽取各目标的波达方位。该算法在保留WSF算法分辨力高、估计方差小的优点的同时,通过结合ESPRIT算法的思想,克服了WSF算法计算量大,需迭代求解的缺点。由于该算法和声源频率无关,因而可直接应用于宽带声源的测向,并避免了传统ESPRIT算法中因估计延时相位而导致的频率-方位模糊问题。文中通过数值仿真和推导Cramer-Rao下界,给出了该算法的性能评价,数值仿真和湖试实验结果也充分验证了该算法的有效性。

关键词：矢量水听器波达方位估计加权子空间拟合

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一种基于改进PSO的随机最大似然算法

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电子学报 2017年第8期45卷 1989-1994页

作者：宋华军刘芬陈海华张鹤中国石油大学(华东)信息与控制工程学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院山东青岛266580

随机最大似然算法(Stochastic Maximum Likelihood,SML)具有优越的波达方位(Direction-of-Arrival,DOA)估计性能,但SML解析过程较高的计算复杂度限制了该算法在实际系统中的应用.针对SML计算复杂度高的问题,提出一种低复杂度的粒子群优... 详细信息

随机最大似然算法(Stochastic Maximum Likelihood,SML)具有优越的波达方位(Direction-of-Arrival,DOA)估计性能,但SML解析过程较高的计算复杂度限制了该算法在实际系统中的应用.针对SML计算复杂度高的问题,提出一种低复杂度的粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO),解决了传统PSO算法中粒子数多和迭代次数多的双重缺点.首先,根据天线获得的信号,将旋转不变子空间法(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques,ESPRIT)求得的闭式解作为DOA的预估计值,同时计算系统此时的信噪比以及SML在此信噪比下的克拉-美罗界(Cramer-Rao bound,CRB).然后,根据DOA预估计值和当前CRB值在SML最优解的近邻范围内确定较小的初始化空间,并在该空间初始化少量粒子.最后通过设计合适的惯性因子w,使粒子以合理的速度搜索最优解.实验结果表明,改进PSO算法所需的粒子个数和迭代次数大约是传统PSO算法的1/5,降低了SML的解析复杂度,计算时间是传统PSO算法的1/10,因此在收敛速度上也有显著的优势.

关键词：波达方位估计粒子群优化算法随机最大似然算法计算复杂度

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基于联合子带ANM的小快拍宽带DOA估计方法

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系统工程与电子技术 2020年第4期42卷 733-739页

作者：石娟张群飞毛琳琳史文涛西北工业大学航海学院陕西西安710072 中国科学院声学研究所北京100190

针对被动探测系统中,经典宽带信号波达方位(direction-of-arrival,DOA)估计方法在小快拍条件下无法直接有效地进行方位估计的问题,提出了一种基于联合子带最小原子范数(atomic norm minimization,ANM)的小快拍宽带信号方位估计方法。该... 详细信息

针对被动探测系统中,经典宽带信号波达方位(direction-of-arrival,DOA)估计方法在小快拍条件下无法直接有效地进行方位估计的问题,提出了一种基于联合子带最小原子范数(atomic norm minimization,ANM)的小快拍宽带信号方位估计方法。该方法首先将宽带信号划分的各子带聚焦到参考频点,再联合聚焦后的子带进行数据矩阵重构,最后通过ANM半正定规划优化,构造并恢复出一个最优的Toeplitz矩阵。该Toeplitz矩阵经过特征分解,能获得准确的信号子空间,从而实现有效的DOA估计。仿真结果表明,本文所提的方位估计方法在小快拍条件下具有良好的DOA估计性能,且能够估计相干源目标。

关键词：宽带信号波达方位估计联合子带最小原子范数 Toeplitz矩阵

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宽带源方位估计算法研究

宽带源方位估计算法研究

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作者：周宁河南大学

学位级别：硕士

空间谱估计是阵列信号处理的一个重要分支。空间谱估计研究的主要目的是估计信号的参数,如载波频率,波达方向(DOA)等。其中波达方位估计(DOA)多用于雷达、声纳和麦克风阵列语音处理技术,近些年来,在无线通信领域也得到了广泛的应用。空... 详细信息

空间谱估计是阵列信号处理的一个重要分支。空间谱估计研究的主要目的是估计信号的参数,如载波频率,波达方向(DOA)等。其中波达方位估计(DOA)多用于雷达、声纳和麦克风阵列语音处理技术,近些年来,在无线通信领域也得到了广泛的应用。空间谱估计技术发展至今,相关的窄带信号的波达方向(DOA)估计算法已经较为成熟。同时,宽带信号的波达方位估计算法在诸多领域,如声源定位,水下信号与信息处理等方面的应用研究逐渐引起了重视。本文以均匀线阵为基础,对窄带、宽带源的方向估计子空间类算法进行了研究,主要研究工作概括如下: 1.对几种窄带DOA估计算法:波束形成法、线性预测法、多重信号分类(MUSIC)算法及旋转不变子空间(ESPRIT)算法进行讨论。利用统一的仿真模型对各种算法的估计精度进行了统计分析,并与克拉美-罗界(CRB)进行了比较。 2.简要推导了宽带克拉美-罗界(CRB),并通过计算机仿真验证了宽带CRB的特性。结果表明:单目标方位估计的CRB与信噪比成反比且随着目标方位角的增大而增大;双目标方位估计的CRB也与信噪比成反比,且随着目标方位夹角的增加而降低。对宽带DOA估计算法中的非相干信号子空间算法(ISM)及相干信号子空间算法(CSM)进行研究。提出了一种非相干信号子空间的改进算法,仿真结果表明改进后的ISM算法可以分辨相干宽带信号;同时,对相干信号子空间算法(CSM)的几种聚焦矩阵分别进行了仿真实验,结果表明采用宽带聚焦算法的分辨能力和估计精度都有优于ISM算法。

关键词：宽带源信号均匀线阵波达方位估计聚焦矩阵克拉美-罗界

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正交投影阵列信号子空间估计方法

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系统工程与电子技术 2009年第9期31卷 2063-2066页

作者：张立杰黄建国史文涛侯云山西北工业大学航海学院陕西西安710072

利用特征值分解构造信号子空间存在运算量大的问题,制约了子空间类参数估计方法的实时应用。提出一种新的正交投影阵列信号子空间估计方法,该方法不需要特征值分解,通过对阵列接收数据逐级进行正交投影分解构造阵列信号子空间的一组基向... 详细信息

利用特征值分解构造信号子空间存在运算量大的问题,制约了子空间类参数估计方法的实时应用。提出一种新的正交投影阵列信号子空间估计方法,该方法不需要特征值分解,通过对阵列接收数据逐级进行正交投影分解构造阵列信号子空间的一组基向量,使得每个基向量方向上信号投影能量最大,从而保证所张成的信号子空间包含最大的信号能量。定义了衡量子空间估计精度的信号和噪声子空间估计误差函数。理论分析和仿真结果表明,所提方法计算复杂度低,且子空间估计精度优于特征值分解。

关键词：信号与信息处理快速子空间估计正交投影子空间估计误差阵列信号处理波达方位估计

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