对传感器阵列信号波达方向(DOA,direction of arrival)估计算法研究多集中在均匀线阵、圆阵等规则阵型阵列,但在水下传感网络等应用环境中阵元分布具有一定随机性,阵列呈现不规则特点.论文利用虚拟阵元思想,通过对不规则阵列的虚拟内插...对传感器阵列信号波达方向(DOA,direction of arrival)估计算法研究多集中在均匀线阵、圆阵等规则阵型阵列,但在水下传感网络等应用环境中阵元分布具有一定随机性,阵列呈现不规则特点.论文利用虚拟阵元思想,通过对不规则阵列的虚拟内插,在逻辑上构建多个具有相同配置参数的子阵列;对多个结构相同的子阵,利用空间平滑技术进行相关目标方位估计;为消除内插引入的非高斯有色噪声影响,引入信号高阶累积量,用累积量矩阵代替协方差矩阵,保证算法精确高效.通过计算机仿真,首先对比了不同信噪比和快拍数条件下提出的算法与传统算法性能,其次研究了构建子阵时角度间隔的取值对估计结果的影响,最后定量分析了特定信噪比和快拍数下新算法DOA估计的平均偏差和标准差,结果显示,新算法能有效提高估计精度.展开更多
基金funded by the National Science and Technology Major Project,China(Nos.2017VI-0002-0072,2019-VI-0020-0135)the National Natural Science Foundation of China(Nos.51771148,52071263)+4 种基金the Key Research and Development Program of Shaanxi Province,China(No.2020ZDLGY13-02)the Natural Science Basic Research Plan in Shaanxi Province,China(No.2021JC-13)the Research Fund of the State Key Laboratory of Solidification Processing(NPU),China(No.2021-QZ-03)the Innovation Foundation for Doctor Dissertation of Northwestern Polytechnical University,China(No.CX2021057)the Science,Technology,and Innovation Commission of Shenzhen Municipality,China(No.JCYJ20180306171121424)。
文摘对传感器阵列信号波达方向(DOA,direction of arrival)估计算法研究多集中在均匀线阵、圆阵等规则阵型阵列,但在水下传感网络等应用环境中阵元分布具有一定随机性,阵列呈现不规则特点.论文利用虚拟阵元思想,通过对不规则阵列的虚拟内插,在逻辑上构建多个具有相同配置参数的子阵列;对多个结构相同的子阵,利用空间平滑技术进行相关目标方位估计;为消除内插引入的非高斯有色噪声影响,引入信号高阶累积量,用累积量矩阵代替协方差矩阵,保证算法精确高效.通过计算机仿真,首先对比了不同信噪比和快拍数条件下提出的算法与传统算法性能,其次研究了构建子阵时角度间隔的取值对估计结果的影响,最后定量分析了特定信噪比和快拍数下新算法DOA估计的平均偏差和标准差,结果显示,新算法能有效提高估计精度.