检索结果-内蒙古大学图书馆

声学技术 2025年第1期44卷 21-28页

作者：苏杨旭周胜增张昌曾赛上海船舶电子设备研究所上海201100

在进行目标方位(direction of arrival,DOA)估计时,背景噪声通常被假定为高斯噪声,但在水声环境中,噪声的概率密度函数存在非高斯分布情况,这会造成DOA估计出现伪峰及背景噪声增大等问题。文章将不服从高斯分布的水下噪声建模为α稳定分... 详细信息

在进行目标方位(direction of arrival,DOA)估计时,背景噪声通常被假定为高斯噪声,但在水声环境中,噪声的概率密度函数存在非高斯分布情况,这会造成DOA估计出现伪峰及背景噪声增大等问题。文章将不服从高斯分布的水下噪声建模为α稳定分布,采用数据加权的方法对信号进行预处理,随后在互质阵列中应用压缩感知方法对宽带信号进行目标DOA估计。对8元互质阵列使用改进算法进行仿真,结果表明该方法可以准确做出DOA估计,同时减少了伪峰数量。湖试数据的处理结果表明,在互质阵列中基于数据加权的压缩感知DOA估计能够减少伪峰,增强目标检测能力,具有更好的检测效果及实用性。

关键词：目标方位估计数据加权互质阵列 α稳定分布

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改进的贝叶斯压缩感知目标方位估计

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声学学报 2019年第6期44卷 961-969页

作者：周明阳郭良浩闫超中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

针对基于高斯先验模型的贝叶斯压缩感知在目标方位(Direction Of Arrival,DOA)估计中可能出现明显随机伪峰的问题,改进了高斯先验模型,并在此基础上提出了一种贝叶斯压缩感知目标方位估计方法。通过波束输出噪声背景预估与二值指示变量... 详细信息

针对基于高斯先验模型的贝叶斯压缩感知在目标方位(Direction Of Arrival,DOA)估计中可能出现明显随机伪峰的问题,改进了高斯先验模型,并在此基础上提出了一种贝叶斯压缩感知目标方位估计方法。通过波束输出噪声背景预估与二值指示变量标记,并引入基于信号先验方差的噪声方差估计方法,与变分贝叶斯推断相结合改进目标方位估计性能和优化迭代收敛过程。利用32元线阵对改进算法进行数值仿真处理和分析结果表明,该改进方法不仅可以准确估计目标信号的方位,而且可以显著地减少空间谱中伪峰的数量。实际海上实验数据处理结果表明,使用改进后的贝叶斯压缩感知方法进行DOA估计,可以显著地抑制空间谱中随机的伪峰,提高波束输出峰值背景比,具有更强的目标检测能力。

关键词：贝叶斯压缩感知目标方位估计空间谱 DOA估计目标检测伪峰噪声方差估计实验数据处理

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改进维纳滤波器及其在目标方位估计中的应用

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声学学报 2018年第4期43卷 646-654页

作者：夏麾军杨益新韩一娜西北工业大学航海学院

针对复杂的水声环境以及信噪比较低的目标信号导致方位估计性能较差的问题,本文提出了一种基于改进维纳滤波器和波束形成器的方位估计方法,该方法能够抑制噪声,提高目标方位估计性能。首先利用改进维纳滤波器抑制各通道接收数据中的噪声... 详细信息

针对复杂的水声环境以及信噪比较低的目标信号导致方位估计性能较差的问题,本文提出了一种基于改进维纳滤波器和波束形成器的方位估计方法,该方法能够抑制噪声,提高目标方位估计性能。首先利用改进维纳滤波器抑制各通道接收数据中的噪声,提高输出信噪比。在此基础上,将改进维纳滤波器的输出通过波束形成器,获得目标的方位估计。改进维纳滤波器能够通过调整滤波器参数,控制滤波器的噪声抑制能力和信号失真。因此,针对不同的波束形成器对信号失真的敏感程度不同,可以通过调节改进维纳滤波器的参数,获得噪声抑制与信号失真之间的最佳折中,从而提高输出信噪比,降低目标方位估计的信噪比门限和均方根误差。仿真和实验结果验证了本文方法。

关键词：目标方位估计维纳滤波器输出信噪比波束形成器应用抑制噪声信号失真估计性能

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矩阵空域预滤波目标方位估计

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声学学报 2007年第2期32卷 151-157页

作者：鄢社锋侯朝焕马晓川中国科学院声学研究所北京100080

提出了基于矩阵空域预滤波处理的目标方位估计新方法。通过设计一个空域的矩阵滤波器对传感器阵列数据进行矩阵处理,抑制阻带扇面的干扰与噪声,且尽量保证让通带扇面的信号无失真通过。由于该空域滤波器的输出仍为阵元域数据,因此可以... 详细信息

提出了基于矩阵空域预滤波处理的目标方位估计新方法。通过设计一个空域的矩阵滤波器对传感器阵列数据进行矩阵处理,抑制阻带扇面的干扰与噪声,且尽量保证让通带扇面的信号无失真通过。由于该空域滤波器的输出仍为阵元域数据,因此可以很方便地在很多阵列信号处理算法之前通过增加空域预滤波处理来达到抑制空间干扰、提高系统处理能力的目的。文章通过目标方位估计的具体实例来说明矩阵空域预滤波处理对系统性能的改善作用。计算机仿真和实测数据处理结果表明,矩阵空域预滤波处理有效地抑制了空间干扰与噪声,提高了方位估计算法对感兴趣扇面目标的方位分辨与估计性能。此外,仿真结果表明采用分扇面空域预滤波处理方法,使基阵具有了分辨多于阵元数目信号源的能力。

关键词：空域滤波器目标方位估计矩阵处理预滤波信号处理算法滤波处理空间干扰计算机仿真

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一种快速稀疏贝叶斯学习的水声目标方位估计方法研究

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声学学报 2016年第1期41卷 81-86页

作者：王彪朱志慧戴跃伟江苏科技大学电子信息学院镇江212003 东南大学水声信号处理教育部重点实验室南京210000

针对以具有时序结构的稀疏贝叶斯学习(Temporally multiple sparse Bayesian learning,TMSBL)为重构算法的水声目标DOA(Direction-of-arrival)估计方法存在运算速度慢的问题,结合块稀疏贝叶斯学习(Block-spare Bayesian learning,BSBL)理论框架下DOA估计模型与特点,采用MacKay提出的定点方法(Fixed-point method)对TMSBL算法中的核心超参量进行求解,提出一种快速的水声目标方位估计稀疏贝叶斯学习的方法,该方法具有运算速度快,重构概率高的特点,并通过实验仿真从运算时间、失败率和均方根误差等方面与TMSBL算法进行比较,验证了该方法的可行性与有效性。

关键词：贝叶斯学习目标方位估计水声目标估计方法稀疏 learning 重构算法运算速度

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盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计

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声学学报 2019年第6期44卷 951-960页

作者：康春玉李文哲夏志军李军李昆鹏严韶光海军大连舰艇学院水武与防化系大连116018 海军大连舰艇学院研究生大队大连116018

针对复杂海洋环境条件下压缩感知水声目标方位估计性能下降的问题,利用盲源分离能够提高信噪比的优势,提出了一种盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计方法。首先将阵元域信号通过傅里叶变换方法得到多个子带阵列信号;然后对... 详细信息

针对复杂海洋环境条件下压缩感知水声目标方位估计性能下降的问题,利用盲源分离能够提高信噪比的优势,提出了一种盲重构频域阵列信号的压缩感知水声目标方位估计方法。首先将阵元域信号通过傅里叶变换方法得到多个子带阵列信号;然后对各个子带阵列信号进行复数域盲源分离得到子带解混矩阵和子带分离信号估计,并对子带分离信号进行属性分析和处理;再根据处理后的子带分离信号和子带解混矩阵重构子带阵列信号,对重构的子带阵列信号采用频域压缩感知方法进行空间谱估计,得到各个子带的空间谱;最后将各子带得到的空间谱进行求和,搜索求和后空间谱的峰值则可实现目标方位估计。模拟器数据和海上实测数据验证结果表明,同等条件下该方法的目标检测能力优于经典的最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)方法、频域压缩感知(Compressed Sensing,CS)方法、盲源分离(Blind Source Separation,BSS)与MVDR相结合的方法(BSS+MVDR方法),测向精度更高,明显提高了弱目标信号的空间谱能量,增强了声呐检测弱目标的能力。

关键词：阵列信号盲源分离压缩感知目标方位估计空间谱最小方差无失真响应目标检测矩阵重构

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一种复域压缩感知目标方位估计方法

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电子学报 2021年第11期49卷 2117-2123页

作者：郑恩明陈新华周权斌李嶷杨鹤孟浩中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 沈阳辽海装备有限责任公司辽宁沈阳110003

针对频域压缩感知目标方位估计方法的性能退化问题,本文通过对线列阵接收信号进行复解析变换,按预估方位在复域对各阵元信号进行时延补偿、相关和累积处理,构建复域感知矩阵和测量值,采用复域压缩感知方法实现空间谱合成和目标方位估计... 详细信息

针对频域压缩感知目标方位估计方法的性能退化问题,本文通过对线列阵接收信号进行复解析变换,按预估方位在复域对各阵元信号进行时延补偿、相关和累积处理,构建复域感知矩阵和测量值,采用复域压缩感知方法实现空间谱合成和目标方位估计.数值仿真和实测数据处理结果表明,在同一检测概率下,相比频域压缩感知方法,该方法对输入信噪比的最低要求得到近10lgMdB(M为通道数)的降低,提升了对弱目标的检测能力.

关键词：阵列信号处理目标方位估计复域压缩感知复域感知矩阵

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频域单快拍压缩感知目标方位估计和信号恢复方法

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声学学报 2016年第2期41卷 174-180页

作者：康春玉李前言章新华李军海军大连舰艇学院信息作战系大连116018 海军大连舰艇学院研究生队大连116018 海军大连舰艇学院军事海洋系大连116018

方位估计和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪和目标识别的前提。提出了一种阵列频域单快拍压缩感知的水下目标方位估计和信号恢复方法。首先将阵列接收数据变换到频域,取频域单快拍数据作为压缩感知的测量值,然后根据频域快拍对应的频... 详细信息

方位估计和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪和目标识别的前提。提出了一种阵列频域单快拍压缩感知的水下目标方位估计和信号恢复方法。首先将阵列接收数据变换到频域,取频域单快拍数据作为压缩感知的测量值,然后根据频域快拍对应的频率、搜索方位和阵列流形构造过完备的阵列流形矩阵作为压缩感知的感知矩阵,最后通过基追踪算法估计搜索方位上目标信号和功率,实现DOA估计与信号恢复。宽带仿真实验数据验证结果表明,同等条件下完成同样的目标方位分辨,提出的方法比最小方差无失真响应方法要求的阵元数和快拍数较少,要求的信噪比更低,恢复的目标信号更加准确,波形相关系数达到89%以上。海上实验数据处理结果表明,目标检测能力优于最小方差无失真响应方法,证明该方法可以适用于实际声呐系统。

关键词：目标方位估计信号恢复恢复方法感知频域压缩最小方差无失真响应水下目标定位

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目标方位估计的相关矩阵最大特征值法

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应用声学 2004年第1期23卷 12-16,22页

作者：李海峰吴国清中国科学院声学研究所北京100080

研究均匀线阵(ULA)波束形成时作者发现,当操纵线阵指向方位不断变化,相关矩阵的最大特征值也随着有规律地变化着。通过分析最大特征值的变化,能够估计目标方位和数目。本文从实验数据和计算机仿真两方面对单目标和多目标进行处理,验证... 详细信息

研究均匀线阵(ULA)波束形成时作者发现,当操纵线阵指向方位不断变化,相关矩阵的最大特征值也随着有规律地变化着。通过分析最大特征值的变化,能够估计目标方位和数目。本文从实验数据和计算机仿真两方面对单目标和多目标进行处理,验证上述方法的可行性。

关键词：目标方位估计相关矩阵特征值计算机仿真波束成形技术传感器

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基于时域旋转不变技术的目标方位估计方法

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探测与控制学报 2022年第3期44卷 90-96页

作者：邱岚江西科技学院信息工程学院江西南昌330098

针对频域旋转不变技术存在的时频变换所需采样点数和协方差矩阵估计所需快拍数需要折中处理问题,提出基于时域旋转不变技术的目标方位估计方法。该方法利用两傅里叶变换对阵列接收数据进行复解析变换处理,获取时域解析数据,并按窄带划... 详细信息

针对频域旋转不变技术存在的时频变换所需采样点数和协方差矩阵估计所需快拍数需要折中处理问题,提出基于时域旋转不变技术的目标方位估计方法。该方法利用两傅里叶变换对阵列接收数据进行复解析变换处理,获取时域解析数据,并按窄带划分方式对其滤波处理;在不需要对解析数据做时延迟补偿情况下,通过多个时域采样点累积方式解决协方差矩阵估计所需快拍数问题,得到协方差矩阵估计值;通过旋转不变技术实现对该频带目标方位估计。数值仿真及实测数据处理结果表明,相比频域旋转不变方法,本文方法保持对目标方位估计精度前提下,在最低输入信噪比要求上降低了5 dB,进一步拓宽频域旋转不变方法在工程领域的实现方式。

关键词：目标方位估计旋转不变技术协方差矩阵时域

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