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相似文献
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1.
基于时延估计的海底线阵阵形估计方法研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
牛嗣亮  倪明  廖毅  梁迅 《声学技术》2007,26(2):296-300
阵形估计是水听器阵列应用中的关键问题,基于时延估计的阵形估计方法比基于传感器测量和基于匹配场处理的方法具有更强的适应性和较高的精度。针对浅海水听器阵列中水平长线阵存在的纵向相关振荡现象引起的不能简单以某一阵元为基准求相对时延的问题,充分利用了阵元信号的高相关性,提出了基于子阵时延的阵形估计方法,针对子阵间时延估计误差向阵端累积的问题,该方法以时延估计的克拉美罗界为依据提出了合理的子阵方式,在一定程度上减小了误差传递。对已有海试数据阵形估计处理的结果表明,相对于单源固定间距方法和未分子阵的双源时延估计方法,基于子阵时延的阵形估计方法满足阵元间距的约束,有较好的空间谱特性,减小了阵形估计误差,对长水听器阵列的应用及阵形估计具有较大应用价值。  相似文献   

2.
阐述了基于时延估计的阵形估计方法的基本原理,该方法比基于传感器测量和基于匹配场处理的方法具有更强的适应性和较高的精度.对比分析了单辅助信源和双辅助信源的相应的阵形估计方法,其中单信源方法用装配间距近似各个阵元间的实际间距.对已有海试数据阵形估计处理的结果表明,阵列弯曲不大时,单源方法可以得到与双源方法相当精度的估计结果,用估计阵形进行空间谱分析,进一步说明了结果的有效性.基于时延估计的阵形估计方法对长水听器阵列的应用及阵形估计具有较大应用价值.  相似文献   

3.
潜用拖曳线列阵声呐在拖曳过程中,随着潜艇的运动状态变化,其线阵阵形会产生一定的畸变。速度越慢,其畸变幅度越大。阵形畸变,将影响声呐的探测性能。为有效提高拖曳声呐的探测能力,需对阵段不同拖曳状态进行阵形变化研究。基于以上研究需求的基础上,使用随机共振技术和阵元多普勒频移特性,在实验室或湖上构建了阵形估计系统,该系统可对不同拖曳状态的测试阵段实时地精确估计阵形,满足拖曳线列阵声呐阵形估计技术研究的需求。  相似文献   

4.
传统的阵形估计算法都基于这样一个假设,即声传播为平面波或球面波模型,在浅海应用条件下,多途效应显著,该假设失效,造成此类算法的性能下降。提出了一种基于匹配场反演的阵形估计算法,采用简正波模型对声场建模,将多途建模为不同号数的简正波,从而消除了多途效应的影响;并且通过合理地选择目标函数,使算法对环境参数的扰动具有一定的宽容性;利用柔性阵的线性约束,将阵形畸变用弧线建模,使问题简化,在缺少声源精确位置等先验知识的前提下,仍能实现阵形的准确估计。理论仿真和试验结果表明,该算法是有效的。  相似文献   

5.
海底柔性水平阵的阵形校准,可以利用两个校准声源测量阵元间的声传播时延差来求解得到。传统算法只利用了相邻阵元信号测量的时延差,但误差会随噪声增大而出现累积。在信噪比降低时,所提方法通过冗余时延测量有效地减少了误差累积,从而提高了阵形校准的精度与稳定性。数值仿真与实验结果都验证了该方法的有效性。  相似文献   

6.
本艇机动时,拖线阵的阵形畸变非常严重,降低了拖线阵检测微弱目标的能力,利用畸变拖线阵接收到的声场数据作阵形估计,然后利用估计出的畸变阵形信息作宽带检测和目标左右舷分辨。实验数据处理结果表明,该方法可以提高畸变阵的宽带检测能力,很好地分辨目标的左右舷。  相似文献   

7.
近年来由于大孔径非刚性基阵如拖曳线列阵、声呐浮标阵等的巨大潜在性能,人们对阵形非确知基阵或波阵面畸变情况下的声源方位估计问题日渐重视。本文提出了结构匹配的神经网络求解方法。由于该网络是高度内联的,具有高度并行处理能力、Robust性和学习能力,因而这一新的方位估计方法算法结构简单、运算量小,且有较好的跟踪能力,易于硬件实现。计算机模拟结果表明,利用神经网络方法解决阵形非确知基阵的方位估计问题是相当有效的。具有很大发展潜力,值得进一步研究探索。  相似文献   

8.
由于受地形、海流和布放方法等的影响,声阵在布放后通常会偏离原定阵形。若直接利用原定阵形作方位估计,则各种高分辨方位估计算法的性能通常会退化甚至失效。因此,为了在实际中应用这些算法,必须对阵元的位置进行校正。RCB(Robust Capon Beamforming)是最近提出的一种稳健自适应波束形成算法,该算法直接对导向矢量进行估计,并用估计的导向矢量作波束形成,从而有效避免了因阵列流形失配而导致的算法性能下降。借用RCB的思想,提出一种新的阵形校正方法,该方法对导向矢量进行估计,然后用估计的导向矢量推导出阵元的位置。湖试结果表明了该校正方法的有效性。  相似文献   

9.
一种运用倾角传感器的阵形修正算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
垂直水听器阵在实际海洋环境中通常呈现出一定的倾斜状态,各阵元之间存在水平相对位移,对其性能带来很大影响.为了消除阵倾斜带来的影响,提出了一种运用倾角传感器进行阵形修正的算法.具体实现步骤为,首先用多个倾角传感器测得垂直阵上不同位置的倾角,然后通过求解线性方程组以及傅里叶级数分解的方法,利用倾角数据拟合出阵形的函数曲线,...  相似文献   

10.
本文从基元对平面波的时空采样序列出发,估计基阵和波阵面之间的相对夹角,从而解算出基元的相对坐标。它适用于大畸变阵和小信杂比,且远场估计阵形的源方位也可扩展至端射附近。与级数模型和曲线拟合法相比,所需运算量大大减少,易于实时运算,同时估计误差不依赖于传感器的精度,对源方位测量的精度也没有严格的要求。  相似文献   

11.
奚畅  蔡志明  袁骏 《声学技术》2017,36(2):123-127
阵形估计是拖曳阵声呐在拖船转向机动情况下不能回避的问题。已知的Water-Pulley(WP)模型所需信息易于获取,运算复杂度小并且可以预判阵形,在工程实际中有一定应用价值。但WP模型稳健性有限,阵形估计效果受拖船机动情况影响较大。为探究WP模型适用性以指导拖船机动避免模型失效,首先通过计算机仿真证明拖船转弯半径是最主要的影响因素;然后提出一种以最大测向误差和最大增益损失为模型适用准则,结合某船旋回特性以指导拖船机动的方法;最后分析了存在水流扰动时应注意的拖船机动情况。  相似文献   

12.
林晋美  涂英  蔡惠智 《声学技术》2007,26(3):399-405
本文介绍了两种用于校正大型柔性声纳阵列的阵元位置的方法。在阵列进行海底铺设后,阵元位置的不确定,会大大降低声纳搜索方位的性能。辅助阵元校正方法考虑使用阵上较短距离间隔的阵元作为辅助阵元来对信号到达角和阵元相对相位同时进行估计。并从至少两组不同方位声源点测得的数据,获得阵元的相对坐标位置,得到阵形。为了保证校正的有效性,我们比较了这两种辅助阵元校正方法,通过大量的仿真试验比较它们对辅助阵元误差扰动的敏感度,并选择了宽容性较好的MUSIC辅助阵元方法进行了实际的海上试验。  相似文献   

13.
利用时空平均法改善DOA估计性能   总被引:4,自引:3,他引:1       下载免费PDF全文
朱维杰  孙进才  曾向阳 《声学技术》2002,21(3):131-133,149
在信号子空间类DOA估计算法中 ,自相关矩阵估计的优劣决定了DOA估计的性能 ,但是常规自相关矩阵估计方法是对阵列输出信号做时间平均。然而对于均匀线列阵这一特殊阵型 ,其阵列输出自相关矩阵的具有To eplitz结构。根据均匀线列阵信号的时空平稳特性 ,本文提出一种时空平均的方法来改善自相关矩阵的估计质量 ,即对阵列的自相关矩阵做时间和空间两次平均 ,从而提高了DOA估计的性参 ;仿真结果表明 :在低信噪比或低快拍数的条件下能够明显提高DOA估计性能  相似文献   

14.
Abstract

The effects of sensor spacing on the performance of time‐delay estimation are considered. For narrow‐band signals the array aperture and sensor spacing seriously change the estimation result. The post beamforming signal‐to‐noise ratio is also important for choosing the sensor spacing. The conventional half wavelength spacing is shown to be the only one of the many choices towards achieving a similar estimation performance.  相似文献   

15.
杜鹏  李玲  刘彦森  杨学猛 《声学技术》2015,34(4):312-316
阵增益是直线阵最重要的技术指标之一,理想直线阵以半波长布阵,阵增益为阵元数的函数。阵形畸变导致阵元间距发生改变,使直线阵增益显著下降,一方面由于各阵元接收信号的相位差发生变化,另一方面因为各阵元接收信号的相关性改变。从理想阵形情况直线阵的增益出发,并假设阵形畸变不改变各阵元接收信号的相关性,给出了畸变直线阵信号增益、噪声增益和阵增益的计算方法。仿真了直线阵畸变为圆弧形,阵增益随畸变参数的变化情况,分析给出了信号从不同方向入射、阵形未知/已知时,阵增益与信号增益、噪声增益变化的关系。  相似文献   

16.
柔性拖曳阵在水下拖动时受拖船拖动及海流等的扰动,因此拖曳阵的阵形估计问题是个存在未知输入的系统状态估计问题。文中采用了一个自适应的KALMAN滤波算法来解决这一问题。自适应Kalman滤波器包括两部分:一部分是没有输入的Kalman滤波,另一部分是自适应加权的Kalman滤波用于估计快时变的余量偏差。在迭代的每一步,均利用M-估计器和Huber函数相结合构造作为更新偏差函数的遗忘因子。数值仿真与海试结果表明,该方法比传统的状态估计方法估计效果好。  相似文献   

17.
针对传统的二维波达方向估计方法估计的信源数少、计算复杂度大的问题,提出了一种基于L型稀疏阵列的二维波达方向估计方法,利用安放在L型阵列上的互偶阵列来形成虚拟阵列,从而增加阵列自由度;通过将虚拟阵列分成若干个等间隔稀疏子阵列来压缩角度搜索区间,从而降低计算复杂度;通过MUSIC搜索得到谱峰,并利用最大似然准则筛选和匹配入射信号的俯仰角和方位角。该方法使可估计的信源数超过实际的物理阵元数,不仅提高估计精度且大大降低了计算复杂度。MATLAB仿真结果验证了该方法的有效性。  相似文献   

18.
介绍了一种用于传声器阵列声源定位精度校准的空间点声源声场模拟方法,并基于该方法设计了一套空间点声源模拟系统,完成了一个传声器阵列的定位位置精度校准。文章采用多通道点声源空间声场合成算法模拟了一个位于自由场空间的点声源,根据传声器阵列中每一个传声器的空间位置坐标,计算出传感器所处位置声场的动态声信号。通过耦合腔标准声源将对应的多通道电压信号输入被校准阵列系统,完成点声源的模拟。然后,该阵列运用波束形成算法进行声源定位,得出点声源的位置,并与模拟点声源的位置进行比对,实现对阵列定位准确性的校准。  相似文献   

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