一种冰下脉冲噪声背景下的多目标方位估计方法、系统

    公开(公告)号:CN117214813A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311275144.3

    申请日:2023-09-28

    Abstract: 本发明属于声纳阵列信号处理技术领域,公开了一种冰下脉冲噪声背景下的多目标方位估计方法、系统,利用稀疏线列阵接收远场窄带声源信号,构建阵列接收信号模型;通过使用常规波束形成处理器和乘积处理器分别得到稀疏阵列的两种输出空间谱;将常规波束形成器和乘积处理器输出的空间谱在对应方位处进行最小运算,得到最终的输出空间谱。相比于传统的稀疏阵列处理器常规波束形成处理器和乘积处理器,本发明可以充分利用稀疏阵列的空间信息,具有更窄的主瓣宽度和更低的旁瓣级,在保证空间分辨能力的同时提高了多目标探测性能。本发明对冰下脉冲噪声环境适应性较好,具有较高的稳健性,可以用于极地冰区脉冲噪声背景下稀疏阵列的空间谱估计问题。

    一种适用于极地脉冲噪声环境的冰下声源定位方法

    公开(公告)号:CN115236594B

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202210778986.X

    申请日:2022-06-30

    Abstract: 本发明公开了一种适用于极地脉冲噪声环境的冰下声源定位方法,获取声源信号,提取所述声源信号的频率信息,计算期望信号对应频点的协方差矩阵,并进行矩阵范数归一化;选择声场模型,在搜索区域内进行网格点划分,通过声场模型计算网格点处的拷贝场向量和对应的归一化拷贝场向量;归一化拷贝场向量共轭相乘得到拷贝场矩阵,对其进行重构;计算归一化协方差矩阵和重构拷贝场矩阵间的相对熵距离,估计每个网格点位置的归一化输出功率,对归一化后的输出功率进行排序,归一化输出功率大于给定阈值的网格点位置即为冰下声源的真实位置,网格点的数量即为冰下声源的数量。本发明具备更窄的主瓣宽度、更低的旁瓣级和更高的定位分辨率。

    一种适用于极地脉冲噪声环境的冰下声源定位方法

    公开(公告)号:CN115236594A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210778986.X

    申请日:2022-06-30

    Abstract: 本发明公开了一种适用于极地脉冲噪声环境的冰下声源定位方法,获取声源信号,提取所述声源信号的频率信息,计算期望信号对应频点的协方差矩阵,并进行矩阵范数归一化;选择声场模型,在搜索区域内进行网格点划分,通过声场模型计算网格点处的拷贝场向量和对应的归一化拷贝场向量;归一化拷贝场向量共轭相乘得到拷贝场矩阵,对其进行重构;计算归一化协方差矩阵和重构拷贝场矩阵间的相对熵距离,估计每个网格点位置的归一化输出功率,对归一化后的输出功率进行排序,归一化输出功率大于给定阈值的网格点位置即为冰下声源的真实位置,网格点的数量即为冰下声源的数量。本发明具备更窄的主瓣宽度、更低的旁瓣级和更高的定位分辨率。

    一种基于稀疏阵列的相干增益处理方法

    公开(公告)号:CN114384502B

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202111626966.2

    申请日:2021-12-28

    Abstract: 本发明提供了一种基于稀疏阵列的相干增益处理方法,针对给定数目的探测阵元及设计要求,选择合适的稀疏阵对等间距半波长线列阵进行稀疏表示;通过选取子阵阵元优化设计稀疏阵列,获得相同阵元数量下最优的稀疏阵性能;对稀疏阵两个子阵的波束图表达式进行共轭乘积处理;对两个子阵的输出进行相干处理,得到最终的输出波束图。本发明利用稀疏阵的稀疏特性,有效减少探测阵元数量;通过对稀疏阵子阵阵元组合进行筛选,使稀疏阵性能达到最优;稀疏阵波束图的主瓣宽度与均匀线列阵相近,保证了较好的探测分辨力;进行目标探测时,能够实现与相同孔径下均匀线列阵同样的阵增益,在不同的噪声环境下可满足恒定的输出信噪比。

    一种基于改进相对熵的波达方向估计方法、系统及终端

    公开(公告)号:CN118642039A

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410863032.8

    申请日:2024-06-28

    Abstract: 本发明属于水声阵列信号处理技术领域,公开一种基于改进相对熵的波达方向估计方法、系统及终端。波达方向估计方法包括:接收声源信号;提取声源信号的频谱,获取频谱中期望信号频率归一化后的协方差矩阵;在预设空间均匀划分K个扫描网格,基于期望信号的频率及阵列参数获得每一扫描网格的权向量;对协方差矩阵的逆与归一化后权矩阵相乘得到的矩阵进行特征分解,获取最大特征值;配置改进相对熵距离表达式;将最大特征值代入上述表达式,获得改进对称相对熵距离;基于改进对称相对熵距离获得每一扫描网格的归一化输出功率;对其进行一维谱峰搜索,峰值对应的扫描网格角度即为声源信号的波达方向。本发明具备更高的方位分辨能力和更低的旁瓣级。

    一种基于稀疏阵列的相干增益处理方法

    公开(公告)号:CN114384502A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202111626966.2

    申请日:2021-12-28

    Abstract: 本发明提供了一种基于稀疏阵列的相干增益处理方法,针对给定数目的探测阵元及设计要求,选择合适的稀疏阵对等间距半波长线列阵进行稀疏表示;通过选取子阵阵元优化设计稀疏阵列,获得相同阵元数量下最优的稀疏阵性能;对稀疏阵两个子阵的波束图表达式进行共轭乘积处理;对两个子阵的输出进行相干处理,得到最终的输出波束图。本发明利用稀疏阵的稀疏特性,有效减少探测阵元数量;通过对稀疏阵子阵阵元组合进行筛选,使稀疏阵性能达到最优;稀疏阵波束图的主瓣宽度与均匀线列阵相近,保证了较好的探测分辨力;进行目标探测时,能够实现与相同孔径下均匀线列阵同样的阵增益,在不同的噪声环境下可满足恒定的输出信噪比。

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