五臂阵的自适应波束零点展宽方法的理论研究

针对水下声纳浮标系统中扩展性较好的五臂阵,为提高其自适应波束形成器的稳健性,引入了一种零点展宽的方法,主要包括Mailloux的基阵协方差矩阵扩展法和Zatman的频散合成法。两者用多个虚拟干扰源替代实际干扰源,从而共同作用形成宽的零陷。并进行了详细的理论推导,还通过仿真实验验证了其应用在实际声纳系统中的可行性和有效性。

自适应干扰抑制零点展宽算法研究

为了减少杂波、目标回波等因素的影响,自适应副瓣对消方法通常需要在休止期采集干扰样本并完成对消权值计算。当雷达阵面机械转动时,干扰的空间特性会随时间发生变化,导致自适应副瓣对消性能严重下降。针对上述问题,文中提出了一种基于干扰样本特性重构的自适应干扰抑制零点展宽算法。首先,推导了阵面转动引起的干扰空域特性变化规律;然后,给出了基于休止期采集的干扰样本实现后续时间段内干扰样本的重构方法,使得自适应副瓣对消形成的干扰抑制零点展宽,从而改善接收全程内的干扰抑制效果;最后,通过仿真计算验证了该方法的有效性和稳健性。

移动强干扰条件下大孔径阵列稀疏空间谱估计

无源声呐阵列的目标方位估计性能受到强干扰的显著影响,在干扰源快速移动时大孔径阵列还可能存在快拍不足的问题,为此提出一种结合波束域预处理以实现干扰抑制和数据降维的稀疏空间谱估计方法。首先在预处理阶段对干扰方向形成自适应零点,并通过协方差矩阵锥化展宽零点,然后对预处理后的波束域数据应用稀疏贝叶斯学习进行空间谱估计。与现有方法相比,波束域预处理可以有效减少阻带范围内干扰声源的影响,提高通带范围内空间谱估计的精度和计算效率,零点展宽可以进一步加强稳健性,避免出现快拍不足问题。仿真分析和海试结果表明,所提方法在移动强干扰条件下仍能准确估计目标声源的多途到达角,且计算时间远低于阵元域稀疏方法。