基于高阶声矢量传感器阵列的DOA估计方法研究

发布时间：2025-02-13 18:41

　　声矢量传感器作为一种新型声音信号探测设备,在信号处理领域发挥了越来越重要的作用,其特点是在测量标量的声压信息基础上还能测量矢量的振速信息,在通信、声呐等领域的定向测量方向上进行了相关的工程实际应用,大量实践证明了声矢量传感器的优越性能。在进行信号的到达方向(Direction of Arrival,DOA)估计时,已有的阵列结构模型只能测量声场中的一阶信息,而实际的声场中不仅包含一阶信息,还包含高阶次的声场信息。针对现有模型的测量误差大,估计精度不高的问题,本文提出了高阶声矢量传感器阵列模型,对高阶声矢量传感器阵列的DOA估计问题展开研究。本文的研究工作如下:针对声场中包含的高阶信息,引入了含有声场高阶信息的高阶声矢量传感器模型。为了提高空间信号的DOA估计精度,设计了基于高阶声矢量传感器阵列DOA估计的HO-MUSIC算法。通过分解协方差矩阵,估计信号子空间与噪声子空间,利用谱峰搜索,有效的估计出声源信号的俯仰角和方位角。实验证明,所设计的HO-MUSIC算法有效,而且由于含有声场的高阶信息,更好的描述了声场,估计声源信号的角度更加准确。针对模型中各参数的阶次取值给出了最佳取值分析。针...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.2HO-MUSIC估计谱峰图

第4章基于四元数的高阶声矢量传感器阵列的DOA估（d/2，为波长），阵元的排列结构为L型阵列排布（如图3.1所示）。假设背景噪声为零均值高斯白噪声，入射信号源为单信号源，入射角度为,100,50，信号频率为120，快拍....

图3.3HO-MUSIC估计等高线图

第4章基于四元数的高阶声矢量传感器阵列的DOA估（d/2，为波长），阵元的排列结构为L型阵列排布（如图3.1所示）。假设背景噪声为零均值高斯白噪声，入射信号源为单信号源，入射角度为,100,50，信号频率为120，快拍....

图3.4HO-MUSIC算法与MUSIC算法估计的谱峰图对比

图3.4HO-MUSIC算法与MUSIC算法估计的谱峰图对比图3.5HO-MUSIC算法与MUSIC算法估计等高线图对比析实验结果，通过图3.4与3.5中HO-MUSIC算法与MUSIC算法

图 3.5 HO-MUSIC 算法与 MUSIC 算法估计等高线图对比

图3.4HO-MUSIC算法与MUSIC算法估计的谱峰图对比

本文编号：4033950