基于矢量水听器的非均匀阵列APES波束形成算法

针对传统幅度与相位估计(Amplitude and phase estimation,APES)算法难以应用于非均匀阵列的问题,研究了基于矢量水听器的APES算法。利用矢量水听器能够同时共点测量声压和质点振速的特点,将矢量水听器的声压和解析振速通道作为两个子阵,两路子阵之间只存在一个相位差,且与阵元位置无关,使得APES算法能够应用于任意形状的阵列。推导和分析了矢量APES算法的阵增益及其稳健性。分析和仿真表明:该方法相比于传统APES算法,具有更高的阵增益,且能适用于非均匀阵列;相比于最小方差无失真响应(Minimum variance distortionless response,MVDR)算法,具有更好的稳健性,能解决相干问题及能够获得更准确的信号功率,并用实测数据验证了算法的有效性。