基于小尺度矢量陣的多目標分辨研究.pdf

1、目標方位(DOA)波達估計一直以來是陣列信號處理的熱點之一。傳統(tǒng)的陣列信號處理利用空間布置的聲壓傳感器陣列接收目標輻射的聲信號做波束形成來實現(xiàn)DOA估計。然而常規(guī)的波束形成受瑞利限的約束，對目標的分辨能力由空間孔徑的大小決定。對于低頻信號，通常陣列需要具有較大的孔徑，這樣勢必會造成成本的提高，以及使用的不便。 近些年來，矢量傳感器陣列信號處理技術日益成熟。由于它同時共點地拾取聲場中聲壓和振速的信息，可以得到較聲壓傳感器更多的信息

2、量，得到的波束具有比常規(guī)波束形成有更窄的波束，且消除了聲壓波束形成中的左右舷模糊問題，故在本論文中將矢量傳感器應用于較小的陣型，研究小尺度矢量陣的多目標分辨問題。 本文首先簡述了矢量陣信號處理的基本理論，闡明了相干源輻射聲場和各向同性干擾場中聲壓和振速的相關性，并對矢量傳感器的指向性進行了分析，選擇了增益不隨方位角度的變化而變化的矢量組合(p+v<,c>)·v<,c>作為波束形成的輸出組合。本論文所采用的波束形成較以往波束形成不

3、同，是利用了自適應notch濾波器的離線重構相移波束形成，該濾波器具有窄帶濾波的特性，可以跟蹤信號頻率，提取噪聲背景下的線譜成份，并且靈敏度和相位的補償比傳統(tǒng)做法更簡易。 針對陣列信號處理中目標分辨率的問題，提出了頻段劃分思想、虛擬陣元和恒定束寬方法。將寬帶信號劃分成窄帶信號處理，避免了因為信號強度不同相互覆蓋的現(xiàn)象；虛擬陣元技術可以有效減少柵瓣，在一定程度上可以增加空間孔徑的大小，從而使主波束變窄；恒定束寬則是將不同頻段上不同