基于單矢量水聽器空間譜增強(qiáng)的改進(jìn)MUSIC算法.pdf

1、聲場既是標(biāo)量場又是矢量場。矢量水聽器能夠同時對聲場的聲壓和振速進(jìn)行測量，進(jìn)而獲得更加全面的聲場信息，因此，僅使用單只矢量水聽器就能夠?qū)λ侣曉催M(jìn)行方位估計。此外，由于單只矢量水聽器體積小、布放方便靈活等特點(diǎn)，使得基于單只矢量水聽器的目標(biāo)方位估計技術(shù)一直備受廣大國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。在此背景下，本文針對單矢量水聽器空間譜估計在低信噪比條件下，會出現(xiàn)譜峰寬度變寬估計效果變差等性能惡化的問題，提出一種基于單矢量水聽器空間譜增強(qiáng)的改進(jìn)MUSIC算法

2、。
　　本文首先回顧了基于單只矢量水聽器空間譜估計的基礎(chǔ)知識，分析了矢量水聽器的一般性假設(shè)、測量模型及其指向性；基于單矢量水聽器的Bartlett算法、MVDR算法、MUSIC算法的基本原理等，為后續(xù)的推導(dǎo)和新算法的提出做鋪墊。然后理論推導(dǎo)和仿真分析了單矢量水聽器各通道幅度增益不一致對MVDR算法、MUSIC算法空間譜估計的影響，為改進(jìn)算法的提出做理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明單只矢量水聽器各通道幅度增益是否一致對其空間譜估計的結(jié)果有很大的影

3、響。當(dāng)聲壓通道與振速通道幅度增益不一致時，雖然估計結(jié)果無偏差，但其譜峰寬度變寬，且有時會產(chǎn)生“偽峰”，嚴(yán)重影響目標(biāo)方位估計的性能；當(dāng)兩個振速通道幅度增益不一致時，估計結(jié)果會產(chǎn)生偏差，并且可能產(chǎn)生偽峰，進(jìn)一步降低對目標(biāo)的方位分辨性能。針對單矢量水聽器MUSIC算法在低信噪比條件下，存在譜峰寬度變寬估計精度變低等性能惡化的問題，提出一種基于單矢量水聽器空間譜增強(qiáng)的改進(jìn)MUSIC算法。該算法的基本原理是：單聲源入射到單只矢量水聽器上時，加一參