基于協(xié)方差矩陣特征向量的圓環(huán)陣目標(biāo)方位估計(jì)方法
朱少豪; 楊益新; 汪勇 西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院; 陜西西安710072
關(guān)鍵詞：水下無人系統(tǒng) 圓環(huán)陣 特征向量 協(xié)方差矩陣 方位估計(jì)
摘要：為解決傳統(tǒng)高分辨方位估計(jì)(DOA)算法計(jì)算量大、不穩(wěn)健的問題,文章首先利用圓環(huán)陣空間均勻噪聲場中噪聲協(xié)方差矩陣的特征向量重新定義了不同階數(shù)的特征向量和陣列流形向量,并將數(shù)據(jù)采樣協(xié)方差矩陣根據(jù)階數(shù)的大小進(jìn)行了降維處理,最后利用新的陣列流形向量和降維的數(shù)據(jù)采樣協(xié)方差矩陣采用最小方差無失真響應(yīng)(MVDR)進(jìn)行目標(biāo)方位估計(jì)。仿真結(jié)果表明,在沒有誤差的情況下,所提方法的最高階方位估計(jì)結(jié)果與傳統(tǒng)MVDR一致;存在幅度和相位誤差時(shí),更穩(wěn)健的低階方位估計(jì)的結(jié)果要優(yōu)于傳統(tǒng)MVDR方法,在提升了抗誤差穩(wěn)健性的同時(shí),降維的數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣也大大減少了求逆的計(jì)算量。海試結(jié)果驗(yàn)證了文中方法的有效性,采用的12元均勻圓環(huán)陣,其2階和3階方位估計(jì)的結(jié)果要優(yōu)于傳統(tǒng)的MVDR方法。文中方法可為水下無人系統(tǒng)等平臺(tái)上的圓環(huán)陣水下目標(biāo)方位估計(jì)提供應(yīng)用參考。
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