声矢量圆阵相位模态域目标方位估计
本文关键词: 圆阵 方位估计 模态 矢量传感器 相位 声压 目标方位 质点振速 各向同性 信噪比 出处:《声学学报》2014年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了实现矢量传感器在圆阵阵型下的应用,文中提出了一种适合于声矢量圆阵的目标方位估计算法。该算法首先将声矢量圆阵阵元域信号分解为一系列相互正交的相位模态,在相位模态域构造声压和质点振速的互协方差矩阵,然后进行MUSIC方位估计.理论分析和仿真结果表明,文中算法比相同阵型的声压阵MUSIC方位估计算法具有更好的噪声抑制能力、方位估计性能以及多目标分辨能力,试验结果也表明本文算法具有更好的噪声抑制能力以及更好的目标方位估计性能。该算法实现了声压和质点振速的相干处理,充分利用了声矢量传感器的平均声强抗噪原理,具有较强的抗各向同性噪声能力,并可以将子空间类DOA(Direction of Arrival)估计算法和相位模态域阵列信号处理技术有机结合起来,实现了声矢量传感器在圆阵阵型条件下的高分辨DOA估计。
[Abstract]:In order to realize the application of vector sensor in circular array formation, a target azimuth estimation algorithm suitable for circular acoustic vector array is proposed in this paper. Firstly, the signal in element domain of acoustic vector circular array is decomposed into a series of phase modes that are orthogonal to each other. The cross-covariance matrix of sound pressure and particle velocity is constructed in the phase mode domain, and then the MUSIC azimuth estimation is carried out. The theoretical analysis and simulation results show that the proposed algorithm has better noise suppression ability than the acoustic pressure array MUSIC azimuth estimation algorithm with the same matrix shape. The performance of azimuth estimation and multi-target resolution are also shown by the experimental results. The experimental results show that the proposed algorithm has better noise suppression capability and better target azimuth estimation performance. The proposed algorithm achieves coherent processing of sound pressure and particle velocity. It makes full use of the principle of average sound intensity of acoustic vector sensor, and has strong ability to resist isotropic noise, and can combine subspace-like DOA(Direction of Arrival-like estimation algorithm with phase mode domain array signal processing technology organically. The high resolution DOA estimation of acoustic vector sensor under circular array condition is realized.
【作者单位】: 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室;
【基金】:中央高校基本业务费(HEUCF130505) 国家自然科学基金(11074058)和长江学者 创新团队发展计划(IRT1228)资助
【分类号】:TN911.7
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1541189
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