矢量水听器目标测向及误差校正

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1、硕士学位论文矢量水听器目标测向及误差校正DOAEstimationofTheVectorHydrophoneandErrorCalibration作者学科、堂J姓名：专业：口丐：指导教师：王耋基完成日期：窒Q!墨生垒月大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他

2、用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：盘量盔噬墨垦盘测囱区迟羞撞垂——作者签名：盔堕2蒸日期：—兰堕互年—k月0L日大连理工大学硕士学位论文摘要空间信源的波达方向(DOA)估计目前已成为水声学中的一个重要研究领域，传统声压传感器不具有指向性，因此不能对空间信源进行定位的问题，相比之下，矢量水听器有着明显的优势，单矢量水听器不仅可以获得声场中声压的信息，而且可以得到振速信息，因此具备信源的定位能力。本文以

3、单矢量水听器及其阵列作为研究对象，介绍了矢量水听器的测向算法及误差校正方法，主要内容如下：首先简单介绍单矢量水听器工作原理，介绍基于单矢量水听器经典MUSIC算法，并提出改进算法，提高了单矢量水听器相近信源的分辨能力。其次介绍矢量水听器阵列工作原理，介绍基于矢量水听器阵列的双边相关技术的宽带DOA估计算法，引入四元数理论，提出基于四元数的宽带DOA估计，降低了计算复杂度和数据存储空间，提高了测向的精度。然后分析单矢量水听器各传感器增益以及姿态不正对测向带来的影响，并提出相应的校正方法。最后分析矢量水听器阵列位置

4、误差对测向的影响，提出了基于矩阵重构和粒子群算法的阵元位置误差校正方法。关键词：矢量水听器；波达方向估计；MUSIC；四元数；粒子群算法矢量水听器目标测向及误差校正DOAEstimationofTheVectorHydrophoneandErrorCalibrationAbstractThespacesourceDOAestimationhasbecomeanimportantresearchfieldinunderswateracoustics．Traditionalacousticpressurehydro

5、phonedoesnothavedirectivity，SOitcannotlocatethespacesource．Comparedwiththepressurehydrophone，acousticvectorsensorhasobviousadvantages，itcanobtainnotonlysoundpressureintheacousticfield，butalsoCangetvelocityinformation,SOithasthecapabilityofsourcelocalization．

6、Inthisthesis，wetakethesinglevectorhydrophoneandthearrayastheresearchobject，andintroducetheDOAestimationalgorithmanderrorcalibrationmethod．Themaincontentsareasfollows：Introducingtheworkingprincipleofthesinglevectorhydrophoneinbrief,describingtheclassicalMUSIC

7、algorithmbasedonsinglevectorhydrophone，andproposingtheimprovedMUSICalgorithm,improvingtheresolutionfortheclosesource．Introducingtheworkingprincipleofthevectorhydrophonearray，describingtheTCTalgorithmofthewidebandDOAestimationbasedonthevectorhydrophonearray．B

8、ringingtointroducingthequatemiontheory，putforwardwidebandDOAestimationalgorithmbasedonthequaternionreducingthecomputationalcomplexityanddatastoragespaceandimprovingtheprecisionofDOAestimation．An