基于矢量水聽器的圓柱陣波束形成方法.pdf

1、圓柱陣在水下的聲納系統(tǒng)和航空的飛行器雷達系統(tǒng)中都有著非常廣泛的應用,由于現(xiàn)代潛艇隱身技術(shù)飛速發(fā)展和海洋資源開發(fā)的實際需要,聲納系統(tǒng)的目標探測和定位跟蹤能力需要進一步的提高,因此研究圓柱陣的波束形成方法和提高圓柱陣信號處理性能是很有必要和實際意義的。矢量水聽器憑借其能同時測量聲壓和振速信息的優(yōu)勢在直線陣中已經(jīng)被廣泛應用并且取得了很好的效果,因此本文以聲壓圓陣和圓柱陣為基礎,通過理論推導、Matlab仿真驗證和外場實驗數(shù)據(jù)處理三種方式研究基

2、于矢量水聽器的圓陣和圓柱陣針對窄帶和寬帶的波束形成方法,討論了矢量圓柱陣相對于聲壓圓柱陣的性能提升情況。本文根據(jù)實際的研究內(nèi)容分為以下幾部分:
　　1.矢量圓柱陣的數(shù)學模型的建立:建立聲壓圓陣和圓柱陣的數(shù)學模型,分析圓陣和圓柱陣的方向圖之間的關系和方向圖特性,在此基礎上建立矢量圓柱陣的數(shù)學模型,理論推導和仿真驗證了矢量圓柱陣相對于聲壓圓柱陣在空間指向性,陣增益和方位估計的克拉美羅下界方面都有明顯的優(yōu)勢。
　　2.理論研究和仿

3、真分析驗證矢量圓陣和圓柱陣不同的窄帶和寬帶波束形成方法:針對窄帶信號,首先研究矢量圓陣和圓柱陣的模式空間變換方法和經(jīng)過模式空間變換后的實值MUSIC方法以及ESPRIT算法,并和聲壓圓陣進行對比分析。然后研究矢量圓柱陣的聲壓、振速以及聯(lián)合處理的MVDR方法和高分辨力MUSIC算法并進行仿真驗證,最后研究非空間ESPRIT算法在矢量圓柱陣上的應用。對于寬帶信號主要是研究矢量圓陣模式空間變換的寬帶算法和矢量圓柱陣的TCT算法。
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