水下目標DOA估計方法研究.pdf

1、波達方向(DOA,Direction of Arrival)估計經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,其理論已日漸成熟,并廣泛應(yīng)用于聲吶、通信、雷達、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。水下目標DOA估計在戰(zhàn)場偵察系統(tǒng)中有著極其重要的作用,對軍情的發(fā)展影響重大。此外,在水下導(dǎo)航、海上安全作業(yè)及海洋開發(fā)等領(lǐng)域,水下目標DOA估計也具有重要作用。因此,對水下目標進行精確測向定位,具有十分重大的軍事和民用價值。
　　本文針對水下目標DOA估計方法進行研究討論,主要研究內(nèi)容如

2、下:
　　1.分析壓縮感知理論應(yīng)用于DOA估計的可行性并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,將稀疏化的陣列流型矩陣作為測量矩陣,對其相關(guān)性進行了分析研究。結(jié)果表明:基于累加互相關(guān)性的重構(gòu)條件具有約束等距性(RIP)和不一致性(MIP)兩種準則的優(yōu)點且易于實現(xiàn)。
　　2.研究了基于MUSIC算法的DOA估計。針對均勻陣陣元間距不能大于信號源波長的一半,設(shè)計基于非均勻陣DOA估計方法。由于水下目標對噪聲的敏感,在信噪比較低時DOA估計可能會出

3、現(xiàn)偽峰從而引起估計模糊,因此本文提出了平均值法下的非均勻陣DOA估計,并進行了仿真分析。結(jié)果表明:非均勻陣在方向圖、波束寬度、分辨力等衡量一個陣列性能好壞的指標上都遠優(yōu)于均勻陣;低信噪比情況下,平均值法能在有效抑制偽峰的同時保證真實譜峰的方位和幅值不發(fā)生變化,從而增大了水下目標DOA估計成功概率。
　　3.研究了基于壓縮感知理論的DOA估計。分析了壓縮感知理論下的DOA估計模型,然后對均勻陣及非均勻陣所對應(yīng)的測量矩陣相關(guān)性分別進行