单矢量水听器MUSIC估计与互谱估计的性能比较研究.pdf

《单矢量水听器MUSIC估计与互谱估计的性能比较研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo1．33No．62013．6船电技术l应用研究单矢量水听器MUSIC估计与互谱估计的性能比较研究钱富，程锦房，方石(1．海军工程大学，武汉430033：2．海军驻宜昌地区军事代表室，湖北宜昌443003)摘要：为了研究单矢量水听器的目标方位估计能力，将MUSIC算法和互谱法分别用于单矢量水听器方位估计。根据单矢量水听器的阵列流形特点，将子空间分解理论应用到单矢量水听器方位估计上，实现了单矢量水听器的MUSIC高分辨方位估计。对单个的目标进行方位估计仿真，同时将MUSIC算法与互谱法进行比较，得到在低信噪比下，MUSIC算法的方位估计精度要高于互谱法。在高信噪比下，MUSIC算法和互谱法的

2、方位估计有比较好的性能。水库试验数据验证了该MUSIC算法和互谱法的有效性。关键词：MUSIC算法单矢量水听器子空间分解高分辨估计互谱估计中图分类号：TB566文献标识码：A文章编号：1003．4862(2013)06．0043．04ComparativeResearchontheCapabilityofMUSICEstimationandCrossSpectrumEstimationonSinglector-hydrophoneQianFu，ChengJin—fang，FangShi(1．Dept．ofWeaponryEngineering，NavalUniversityofEnginee

3、ring，Wuhan430033，China；2．TheRepresentativesOficeofPLANavyofChinainYichang443003，Hubei，China)Abstract：Inordertoincreasetheresolvingpowerfoasingleacousticvector-hydrophone,theMUSICalgorithmandcrossspectrumareappliedtothedirectionofarrivalOA)estimation．Takingintoaccountthecharacteristicofsingleacousti

4、cvector-hydrophone，theMUSIChigh—resolutionDOAestimationbasedonsubspacedecomposingtheoryisrealizedThiSpapermakesasingletargetestimatedirectiononsimulation．AndatthesametimeMUSICalgorithmandthecrossspectrummethodareestimatedperformancecomparison．InlowSNR，MUSICalgorithmprecisionofdirectionestimationisb

5、etterthanthatofcrossspectrummethodInhighSNR，MUSICatgorithmandcrossspectrummethodhavethesimila，_precisionofdirectionestimation．etestdatafromreservoirvalidatestheefectivenessofMUSICalgorithmandcrossspectrummethod．Keywords：MUSICalgorithm,"singlevector—hydrophone；subspacedecomposition；high．resolutionDO

6、Aestimation,"crossspectrumestimation．形成线阵时，会出现左右弦模糊问题。矢量水听0引言器作为新型的水声测量设备，在结构上它由无指传统的水听器只是接收了声场中的声压信向性的声压传感器和偶极子指向性的质点振速传号，而在声场中，描述其特性的物理量还有振速、感器复合而成，不但可以测量声场中的声压，而位移、声压梯度等等，声压是一个标量，所以在且还可以直接、同步测量声场同一点处流体介质质点振速矢量在笛卡尔坐标系下的X、Y、z轴向投影分量，还可以对采集数据进行方位估计。矢收稿日期：2012—06—05基金项目：国防预研基金(4010709010201量水听器与传统声压水

7、听器相比，主要优点有[l：作者简介：钱富(1989．)，男，硕士研究生。研究方向：1)能对目标进行定向；阵列信号处理。43船电技术l应用研究2)具有较强的抗干扰性，同时能够增大水下本文仅考虑一维问题，即矢量水听器输出同探测目标的距离；点的声压P和正交的二维振速，vy，则测量方程3)不会出现左右弦的模糊问题；可以表示为【】4)与传统的探测设备相比，在相同的技战术ip(f)=x(f)+np(f)指标下，单矢量水听