基于單矢量水聽(tīng)器空間譜增強(qiáng)的改進(jìn)MUSIC算法.pdf

1、聲場(chǎng)既是標(biāo)量場(chǎng)又是矢量場(chǎng)。矢量水聽(tīng)器能夠同時(shí)對(duì)聲場(chǎng)的聲壓和振速進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而獲得更加全面的聲場(chǎng)信息，因此，僅使用單只矢量水聽(tīng)器就能夠?qū)λ侣曉催M(jìn)行方位估計(jì)。此外，由于單只矢量水聽(tīng)器體積小、布放方便靈活等特點(diǎn)，使得基于單只矢量水聽(tīng)器的目標(biāo)方位估計(jì)技術(shù)一直備受廣大國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。在此背景下，本文針對(duì)單矢量水聽(tīng)器空間譜估計(jì)在低信噪比條件下，會(huì)出現(xiàn)譜峰寬度變寬估計(jì)效果變差等性能惡化的問(wèn)題，提出一種基于單矢量水聽(tīng)器空間譜增強(qiáng)的改進(jìn)MUSIC算法

2、。
　　本文首先回顧了基于單只矢量水聽(tīng)器空間譜估計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析了矢量水聽(tīng)器的一般性假設(shè)、測(cè)量模型及其指向性；基于單矢量水聽(tīng)器的Bartlett算法、MVDR算法、MUSIC算法的基本原理等，為后續(xù)的推導(dǎo)和新算法的提出做鋪墊。然后理論推導(dǎo)和仿真分析了單矢量水聽(tīng)器各通道幅度增益不一致對(duì)MVDR算法、MUSIC算法空間譜估計(jì)的影響，為改進(jìn)算法的提出做理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明單只矢量水聽(tīng)器各通道幅度增益是否一致對(duì)其空間譜估計(jì)的結(jié)果有很大的影

3、響。當(dāng)聲壓通道與振速通道幅度增益不一致時(shí)，雖然估計(jì)結(jié)果無(wú)偏差，但其譜峰寬度變寬，且有時(shí)會(huì)產(chǎn)生“偽峰”，嚴(yán)重影響目標(biāo)方位估計(jì)的性能；當(dāng)兩個(gè)振速通道幅度增益不一致時(shí)，估計(jì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生偏差，并且可能產(chǎn)生偽峰，進(jìn)一步降低對(duì)目標(biāo)的方位分辨性能。針對(duì)單矢量水聽(tīng)器MUSIC算法在低信噪比條件下，存在譜峰寬度變寬估計(jì)精度變低等性能惡化的問(wèn)題，提出一種基于單矢量水聽(tīng)器空間譜增強(qiáng)的改進(jìn)MUSIC算法。該算法的基本原理是：?jiǎn)温曉慈肷涞絾沃皇噶克?tīng)器上時(shí)，加一參