基于小尺度矢量陣的多目標(biāo)分辨研究.pdf

1、目標(biāo)方位(DOA)波達(dá)估計(jì)一直以來是陣列信號(hào)處理的熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的陣列信號(hào)處理利用空間布置的聲壓傳感器陣列接收目標(biāo)輻射的聲信號(hào)做波束形成來實(shí)現(xiàn)DOA估計(jì)。然而常規(guī)的波束形成受瑞利限的約束，對(duì)目標(biāo)的分辨能力由空間孔徑的大小決定。對(duì)于低頻信號(hào)，通常陣列需要具有較大的孔徑，這樣勢(shì)必會(huì)造成成本的提高，以及使用的不便。 近些年來，矢量傳感器陣列信號(hào)處理技術(shù)日益成熟。由于它同時(shí)共點(diǎn)地拾取聲場(chǎng)中聲壓和振速的信息，可以得到較聲壓傳感器更多的信息

2、量，得到的波束具有比常規(guī)波束形成有更窄的波束，且消除了聲壓波束形成中的左右舷模糊問題，故在本論文中將矢量傳感器應(yīng)用于較小的陣型，研究小尺度矢量陣的多目標(biāo)分辨問題。 本文首先簡述了矢量陣信號(hào)處理的基本理論，闡明了相干源輻射聲場(chǎng)和各向同性干擾場(chǎng)中聲壓和振速的相關(guān)性，并對(duì)矢量傳感器的指向性進(jìn)行了分析，選擇了增益不隨方位角度的變化而變化的矢量組合(p+v<,c>)·v<,c>作為波束形成的輸出組合。本論文所采用的波束形成較以往波束形成不

3、同，是利用了自適應(yīng)notch濾波器的離線重構(gòu)相移波束形成，該濾波器具有窄帶濾波的特性，可以跟蹤信號(hào)頻率，提取噪聲背景下的線譜成份，并且靈敏度和相位的補(bǔ)償比傳統(tǒng)做法更簡易。 針對(duì)陣列信號(hào)處理中目標(biāo)分辨率的問題，提出了頻段劃分思想、虛擬陣元和恒定束寬方法。將寬帶信號(hào)劃分成窄帶信號(hào)處理，避免了因?yàn)樾盘?hào)強(qiáng)度不同相互覆蓋的現(xiàn)象；虛擬陣元技術(shù)可以有效減少柵瓣，在一定程度上可以增加空間孔徑的大小，從而使主波束變窄；恒定束寬則是將不同頻段上不同