赵 锋 奚文骏 袁 钢

（1.海军航空军械修理所 上海 200436）（2.海军航空工程学院兵器科学与技术系 烟台 264001）

1 引言

矢量水听器较之传统的声压水听器，获取了更多的声场信息，这些丰富的声场信息为矢量阵的信号处理带来了更多的选择，也引起了国内外大量学者的关注[1～5]。在应用中，矢量水听器阵列存在一些问题，主要有两点：首先是矢量水听器阵列与声压水听器阵列相比通道数增加了三倍（二维矢量水听器阵列）或四倍（三维矢量水听器阵列），由于大孔径阵列可以增强阵列的方位分辨率和精度，因此通过增加矢量水听器阵元扩展阵列长度必将增加硬件开销、研制费用，信号处理器的复杂度亦有明显增加。其次，矢量水听器阵列对不相关的流噪声和传感器自噪声非常敏感。在阵列中混合配置声压水听器与矢量水听器，是一种解决该问题的有效途径。

本文利用多重信号分类法（MUSIC）[6～7]，对五种水听器混合阵列进行研究，分析在不同信噪比、目标相对运动时对方位估计的影响。

2 输出模型

设K个窄带平面波信号入射到由M个水听器与矢量水听器组成的混合阵列上，第i个空间信号的二维空间到达角为Θi＝（φi，θi），当第m个阵元为矢量水听器时，输出为

am（Θi）是阵元m对于第i个空间信号的声压响应系数，Si（t）是第i个信号，nm（t）是第m个阵元的声压和振速通道接收到的噪声。

当第m个阵元为水听器时，输出为

则将该阵列的输出为

式中N（t）是噪声矢量。

A＝[h1，…，hm，…，hM]，当第m个阵元为矢量水听器时hm＝am（Θi）⊗ui，（⊗表示直积），为水听器时，hm＝am（Θi）。……