基于L型线阵的二维分布源参数估计方法

针对二维分布源信号波达方向估计问题,提出了一个新的二维分布源模型及其参数估计方法。将基于角度信号密度函数的一维相干分布源模型扩展至二维,推导了二维分布源的广义阵列方向向量。在L型线阵下,利用广义MUSIC算法,首先估计出俯仰角及其扩散参数,然后利用估计出来的俯仰角及扩散参数对方位角及扩散参数进行估计。仿真实验表明,所提出的二维相干分布源参数估计算法具有良好的定向精度。

深海布放L型线列阵拖曳系统设计

为开展深海近底层仰视探测,文章设计了一种用于深海布放L型线列阵的拖曳系统,主要由水面浮体、拖缆、触底拖体、水平线列阵和垂直线列阵构成。对拖曳系统的静稳定性和低速拖曳下的动态稳定性进行了仿真与校核,结果表明系统具有拖曳稳定性。海试过程中,根据回传的航向及深度传感器数据,将两条大尺度的线列阵布放在深海近底层,组成L型线列阵。触底拖曳后,拖体最终坐底深度为4378 m,水平阵各子阵段的航向角与拖体航向角基本保持一致,表明水平阵处于近乎完全伸展拉直的状态;垂直阵各子阵深度差保持120m左右,与各深度传感器实际距离一致,表明垂直阵姿态竖直绷紧;水平阵和垂直阵成功组成近正交的L型阵列,实现了一缆拖双阵的探测系统从海底到海面的高可靠性坐底系留与布放回收。

基于L型阵的二维相干源信号的DOA估计

提出一种在高斯白噪声下基于L型阵的二维相干源信号的DOA估计的方法。本算法首先通过对接收数据进行前向空间平滑来达到去相干目的,然后计算出3个×相关矩阵,用此构造一个3×大矩阵,并对其进行特征值分解,最后利用ESPRIT方法对方向角和仰角进行估计。本算法无需谱峰搜索,无相位模糊问题,且参数自动匹配,计算量较小。仿真结果证明了该方法的有效性。

一种相干分布式信号二维DOA快速估计方法

基于L型线阵,提出了一种估计相干分布源二维波达方向(DOA)的快速算法。通过对两组平移子阵的广义方向矢量做泰勒近似获得关于分布源中心DOA的两个旋转不变矩阵,利用传播算子法求解旋转不变矩阵从而估计出分布源的中心DOA。该算法避免了常规子空间算法中的谱峰搜索和对高维样本协方差矩阵做特征分解,显著降低了计算量。算法在小角度扩展情形下有优异的估计性能,且低信噪比时的估计性能优于一维交替搜索算法。此外,算法无需知道分布源的角分布形式,是一种盲估计。仿真结果验证了算法的有效性。