超短基线水声定位系统相位差解模糊算法研究

发布时间：2019-04-26 23:21

【摘要】：基于窄带信号的超短基线水声定位系统通常面临相位差模糊与定位精度之间的矛盾.针对信号频率较高时难以构造传统解模糊方法所需的小于信号半波长阵元间距的问题,提出了一种基于广义最大似然准则的相位差解模糊算法.该算法通过模糊数向量初始化将解模糊问题转化为多元复合假设检验问题,并采用广义最大似然准则判决,进而估计信号方向.该算法无需构造小于半波长的阵元间距,有效扩大了无模糊阵列孔径,且对阵元布放方式要求较低;充分利用了相位差观测数据的统计特性,测向精度接近克拉美-罗界.仿真结果验证了该算法的有效性.
[Abstract]:Ultra-short baseline underwater acoustic positioning systems based on narrow-band signals usually face the contradiction between phase difference ambiguity and positioning accuracy. In this paper, a phase difference fuzzy algorithm based on generalized maximum likelihood criterion is proposed to solve the problem that it is difficult to construct the ambiguity method which is less than the half-wavelength element spacing required by the traditional method when the signal frequency is high. In this algorithm, the fuzzy problem is transformed into a multiple complex hypothesis test problem by means of fuzzy vector initialization, and the generalized maximum likelihood criterion is used to estimate the direction of the signal. The algorithm does not need to construct an element spacing less than half wavelength, which effectively expands the aperture of the non-fuzzy array and requires lower arrangement of the array elements, making full use of the statistical characteristics of the observed data of the phase difference, and the direction finding accuracy is close to the Klala-Luo bound. Simulation results show that the proposed algorithm is effective.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室;哈尔滨工程大学水声工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.51279043,No.11504064,No.61405041) 黑龙江省博士后科研启动金(No.LBH-Q15025) 黑龙江省留学归国人员科学基金(No.JJ2016LX0051)
【分类号】：TN911.7

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本文编号：2466480