数据与拷贝矩阵相关统计匹配场波束形成

匹配场波束形成广泛应用于波导中声源的位置估计,传统的匹配场波束形成将数据和拷贝向量相关,拷贝向量是确定性的,无法包含环境不确实性。海洋中内波或表面波引起的随机声速起伏导致声信号传播随机化,为此提出统计匹配场波束形成(Statistical Mechanical process matched Field BeamForming method,SMFBF)。在统计力学的研究范畴下,将数据矩阵与拷贝矩阵相关,且每快拍下数据矩阵与拷贝矩阵随机失配。两矩阵的性质使之形成为黎曼流形,用黎曼距离表征两矩阵之间的相关性,从而实现声源深度和距离估计。矩阵-矩阵相关相较于传统的拷贝向量相关,增加了系统的自由度。仿真结果证明该方法能降低旁瓣并提高定位性能。