基于最小冗余线阵的阵列扩展方法.pdf

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1、第24卷第3期传感技术学报Vo1．24No．3CHINESEJOURNAIOFSENSORSANDACTUATORSMar．20112011年3月ANewMethodforArrayExtensionBasedonMinimumRedundancyLinearArrayL／Bo，SUNChao(InstituteofAcousticsEngineering，NorthwesternPclytechnicalUniversity，Xi’al710072，China)Abstract：Anewarrayextensionmethodbased0nminimumredunda

2、ncylineararrayisproposedtoovercomethelowhydrophoneutilizationrateproblemandaccumulatednoiseerrorexistinginthemostpassivesyntheticaperturemethodsbasedonuniformlineararray．Theproposedmethodcombinesforth—ordercumulantwithpassivesyntheticaperturemethodtoextendarrayusingfewerhydrophones．First

3、ly，successivemeasurementsofavirtualuniformlineararrayareconstructedbyapplyingforth—ordercumulanttomeasurementsofminimumredundancylineararray．Then，thearayisextendedbycompensatingphasedifferencesusingpassivesyntheticaperturetechnique．Theproposedmethodnotonlyimprovesutilizationofhydrophones

4、，butalsoeffectivelysuppressesGaussiannoise．Moreover，itinheritstheadvantagesofthepassivesyntheticaperturetechnique．SimulationandexperimentsresultsshowthatthismethodcangeneratelargerapertureusingfewerhydrophonesthroughlessiterationsandeffectivelysuppressGaussiannoiseandreducecomputationbur

5、den．Moreover，thismethodcanachievedbetterperformancethanETAMmethodinGaussianwhitenoiseandcolorednoiseenvironment．Keywords：arraysignalprocessing；arayextension；syntheticaperture；forth—ordercumulant；minimumredundancylineararrayEEACC：5270D；6140；6140Mdoi110．3969／j．issn．1004-1699．2011．03．016基于最

6、小冗余线阵的阵列扩展方法水李博，孙超(西北T业大学声学工程研究所，西安710072)摘要：针对均匀传感器线阵应用被动合成孔径技术进行扩展阵列中存存阵元数较多利用率较低，且噪声累积误差问题，提出了一种基于最小冗余线阵的阵列扩展方法。该算法将四阶累积量方法和被动合成孔径技术相结合，能够采用较少的阵元获得较大的阵列有效孔径。先用四阶累积量方法对最小冗余阵作匀速直线运动采集的连续测量量作预处理，获得虚拟均匀线阵效果，而后，利用重叠相关器处理匕述数据组获得相位修正因子补偿连续测量时产生的相位差，将时域信息转化为空域信息，获得阵列扩展效果。该算法采用阵元数少，从而提高了阵元利用率，

7、降低了运算量，而且能够有效抑制高斯噪声。此外，该算法保留了被动合成孑L径技术无需知道目标源和接收阵相对运动速度等先验信息的优点。仿真和实验结果表明，在阵元数很少时，该算法仍能够有效扩展阵@TL径，准确估计分辨多目标的到达角，运算量低，且在高斯噪声背景下，能够获得优于ETAM方法的阵列扩展性能。关键词：阵列信号处理；阵列扩展；合成孔径；四阶累积量；最小冗余线阵中图分类号：TN911．7文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)03—0392—06合成孔径技术是信号处理领域中的一个热点研阵尺寸而获得阵列扩展的特性，使得合成孑L径技