网外的水声信号定向估计基于互插和子空间在coprime数组中的拟合
Chuanxi Xing1,2, Guangzhi Tan1,2, Qiang Meng1,2
1College of Electrical and Information Technology, Yunnan Minzu University, Kunming, Yunnan, China.
这项研究引入了一种新的稀疏贝叶斯方法,用于使用coprime数组和信号子空间拟合进行水下声学方向估计. 这种方法提高了准确性和稳定性,即使在噪音较大,信号与噪音比率较低的浅水中.
科学领域:
- 声学 声学 在声学方面
- 信号处理 信号处理
- 阵列信号处理 阵列信号处理
背景情况:
- 水下声信号方向估计对于海军应用至关重要.
- 传统的coprime数组在利用所有传感器数据方面存在局限性.
- 浅水中的海洋噪音会降低方向估计的准确性和分辨率.
研究的目的:
- 开发一种新的稀疏贝叶斯方法来估计到达方向 (DOA).
- 为了改进对水电话配对数组信息的利用.
- 为了减轻海洋噪声对DOA估计准确度和分辨率的影响.
主要方法:
- 水声信号是使用一个 coprime 数组来接收的.
- 虚拟数组元素的插入填补了缺少的信息.
- 原子规范优化和共变矩阵重建用于DOA估计.
- 信号子空间拟合和贝叶斯学习用于降噪和DOA计算.
主要成果:
- 精确估计12个源角度,使用5个和3个元素的子数列.
- 在低信号噪声比条件下实现的有效DOA估计.
- 与现有方法相比,证明了优越的定位准确性和算法稳定性.
结论:
- 拟议的方法有效地利用虚拟数组自由度.
- 噪音干扰显著减少,提高了估计性能.
- 该方法为水下声学方向估计提供了强大的解决方案.
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