矢量线列阵波束形成算法的左右舷分辨性能
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基于导向矢量扩维的稳健波束形成方法方玉河;李哲;曹永兴;朱军;王南;苏良智【摘要】针对阵列信号导向矢量失配下的稳健波束形成问题,该文提出了1种新的方法.引入角度稳健因子,从而构造扩展目标导向矩阵,以替代目标视在导向矢量.仿真结果表明,该文方法比传统最小方差无偏响应(MVDR)方法具有更稳健的波束形成效果和更低的副瓣电平.【期刊名称】《南京理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(042)006【总页数】5页(P722-726)【关键词】阵列信号处理;波束形成;导向矢量失配;最小方差无偏响应【作者】方玉河;李哲;曹永兴;朱军;王南;苏良智【作者单位】南瑞集团有限公司,江苏南京211106;国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉430074;电网雷击风险预防湖北省重点实验室,湖北武汉430074;南瑞集团有限公司,江苏南京211106;国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉430074;电网雷击风险预防湖北省重点实验室,湖北武汉430074;国网四川省电力公司,四川成都610041;国网四川省电力公司,四川成都610041;国网陕西省电力公司,陕西西安710048;国网浙江省电力公司,浙江杭州310048【正文语种】中文【中图分类】TN958当前,阵列信号处理在雷达[1]、声呐[2]、通信[3]等领域得到了广泛应用[4]。
波束形成技术已成为阵列信号处理的标志性技术之一[5-7],其核心是通过对阵列天线的各个阵元进行加权实现空域滤波,从而在期望方向形成最大增益,在干扰方向形成很深的零陷,最终达到检测信号并抑制干扰的目的。
在实际环境中通常存在信号导向矢量失配。
导致信号导向矢量失配的因素很多,例如阵元误差、幅相误差、通道误差、多径效应等。
当存在信号导向矢量失配时,传统波束形成方法必然存在性能损失。
对角加载是稳健波束形成的一类方法[8],然而难以确定对角加载量。
非线性优化理论是稳健波束形成的另一类方法[9],然而该方法运算复杂,而且通常难以得到闭合解。
矢量阵被动合成孔径算法余桐奎;刘文帅;王郁;李欣童【摘要】随着减震降噪技术的发展,水下辐射噪声水平不断降低,使得采用常规波束形成技术进行声源定位难度加大.基于此原因,本文重点研究矢量阵被动合成孔径技术,该方法将合成孔径应用于矢量线列阵中,通过理论及仿真表明,该方法要优于常规声压阵列,它可以通过较少水听器阵元数目的阵列,得到可以覆盖多个倍频程信号的大孔径的虚拟阵列,具有更高的目标定位精度,而且可以获得长阵具有的阵增益和方位分辨力,降低工程实施难度,适合低噪声目标的辐射噪声测量,具有良好的工程应用价值.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(036)007【总页数】4页(P86-89)【关键词】合成孔径;矢量阵;噪声测量【作者】余桐奎;刘文帅;王郁;李欣童【作者单位】大连测控技术研究所,辽宁大连116013;哈尔滨工程大学水声技术国家级重点实验室,黑龙江哈尔滨150001;大连测控技术研究所,辽宁大连116013;大连测控技术研究所,辽宁大连116013【正文语种】中文【中图分类】TN949.6+3水下声隐身性是水下航行器最主要的性能之一,如何有效估计其水下辐射噪声是一个非常重要的问题。
传统的水下目标辐射噪声测量多采用单声压水听器进行,该测量方法原理简单,工程实施难度低,虽不能获得空间增益,但是可以使用声压水听器阵列获得空间增益,如果需要获得的空间增益越大,则需要的水听器阵列越长,从而使得工程实现难度大,代价昂贵。
同时,随着减振降噪技术的发展,水下航行器辐射噪声在不断下降,采用声压线阵也难以获得更高的增益,利用矢量水听器具有的指向性,且不随频率改变,可以用小尺寸的矢量水听器获得较大尺寸常规基阵同样的增益,该技术已经广泛应用于低噪声目标的辐射噪声测量中。
伴随着水下航行器辐射的降低和频率的下移,采用单矢量水听器的方法还很难满足检测要求,矢量水听器线列阵必然是一种首要的选择。
基于此原因,本文将被动合成孔径技术应用于矢量线列阵,并给出仿真研究结果。
拖曳线列阵声呐及其左右舷分辨方法初探作者:梁峰来源:《中国科技纵横》2017年第13期摘要:在反潜战中,拖曳线列阵声呐将发挥重要作用。
基于这种认识,本文对拖曳线列阵声呐的概念、发展情况和几种典型的声呐进行了分析,然后对影响其性能的左右舷分辨方法展开了探究,从而为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:拖曳线列阵声呐;左右舷;分辨方法中图分类号:U666.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)13-0064-01在水下探测技术研究方面,拖曳线列阵声呐的研究得到了诸多国家的重视。
就目前来看,该种声呐已经能够在水面舰艇、潜艇等海军船只上得到了广泛应用。
而想要使拖曳线列阵声呐的性能得到进一步提高,还要使用更加科学的左右舷分辨方法,以加强对水下目标的跟踪探测。
1 拖曳线列阵声呐概述所谓的拖曳线列阵声呐,其实就是通过将水听器在电缆上布置成线列阵,然后通过拖拽电缆完成水中目标探测的一种声呐。
利用该种声呐,可进行潜艇辐射噪声的听测,也能完成远程监视、识别和测向。
最早,人们将该种声呐安装在警戒船上,后来则将其改进并安装在水面舰艇上。
随着该技术的发展,该种声呐被广泛应用在核潜艇和水面舰艇上,主要用于进行水下环境的远距离监视,是一种被动的探测技术。
直至冷战结束,海军作战区转向大陆沿岸浅海地区,该种声呐也开始用于进行主/被动联合探测[1]。
从总体上来看,左右舷分辨方法是拖曳线列阵声呐的关键技术指标,将对该种声呐的使用产生重要影响。
2 拖曳线列阵声呐的左右舷分辨方法的探究2.1 传统左右舷分辨方法在过去的拖曳线列阵声呐基阵中,采用的是无指向性的水听器。
针对水平入射的信号,则要以基阵为轴向对称进行等强度镜像目标的分辨。
如果无法进行左右舷的分辨,声呐就会出现左右舷模糊的问题。
采用传统的分辨方法,需要使本艇完成一次转向机动,从而使单线阵根据目标方位变化进行分辨。
但该种方法的采用,无法进行目标的实时分辨。
因为在机动的过程中,还会出现单线阵发生畸变的问题,继而导致波束无法及时形成。