基于声矢量的近场源参数估计研究

发布时间：2024-03-01 05:29

　　声矢量传感器是一种可以同步测量声压和振速的传感器,与单一的声压标量传感器相比能够获取更为丰富的声源信号信息,声矢量传感器是新型声呐中的一个核心组件在水声工程中已经被广泛运用。学者们对声矢量传感器的研究更多利用阵列信号处理的知识对声源信号定位。目前对声矢量远场源定位算法的研究比较成熟,但是对于近场声源目标定位算法研究的还较少。近场声源定位问题需要同时估计信源的到达角和距离参数,定位问题更复杂,因此并不能直接将远场定位方法运用到近场源参数定位中。本文研究了基于四元数解模糊的远场声源定位和基于压缩感知、支持向量回归和平行因子方法的近场声源定位方法,内容具体如下:首先,对于声矢量远场接收模型,当阵列间隔大于二分之一波长时会出现角度估计模糊的问题。基于四元数理论建立了声矢量传感器阵列的四元数接收模型,提出了一种在该模型下的四元数解模糊算法。并且与长矢量解模糊算法相比具有运算量低,精度更高。通过对均匀圆阵的仿真试验,验证本文算法的有效性。然后,对于声矢量近场接收模型,针对现有的高阶ESPRIT近场声源定位算法运算量大的问题,研究了基于四阶累积量与平行因子分析相结合的近场声源定位改进算法,降低了计算...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1主界面

图2.1主界面图2.2近场源界面2.3.2功能介绍在图2.1中的主界面中点击“近场源”按钮，会出现图2.2所示的近场源界面。在图2.2右侧有“算法”为文本编辑项只显示其中的文字，还有“平行因子”、“高阶矩”、“压缩感知”、“支持向量回归”4个按钮项，点击....

图2.2近场源界面

图2.1主界面图2.2近场源界面2.3.2功能介绍在图2.1中的主界面中点击“近场源”按钮，会出现图2.2所示的近场源界面。在图2.2右侧有“算法”为文本编辑项只显示其中的文字，还有“平行因子”、“高阶矩”、“压缩感知”、“支持向量回归”4个按钮项，点击....

图3.8解模糊算法子界面

由图3.7可知本文所提四元数解模糊算法在0dB时成解模糊算法只有0.55，在10dB才接近1，说明四元界面主界面中的“远场源”按钮时，就会进入到图3.8所。该界面分为以下四个模块：第一个为画图模块，该数解模糊算法的画图区另一个为长矢量解模糊的画图块，这个模块....

图4.14平行因子算法子界面

图4.14平行因子算法子界面法界面设计与第三章的类似，限与篇幅不在详细介法设计相对应功能按钮。对高阶ESPRIT算法运用到近场声源参数估计中，种基于四阶累积量与平行因子分析相结合的近场声较了所提算法定位精度和计算复杂度要好于高阶E件界面设计。

本文编号：3915491