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基于改进蚁群算法的二维MUSIC多谱峰搜索研究

2021-03-10宇,王

声学技术 2021年1期

陈 宇,王 彪

(江苏科技大学,江苏镇江212003)

0 引 言

空间信号到达方向(Direction of Arrival, DOA)作为声呐阵列信号处理的一个重点,其作用在于确定搜索空间信号源的位置。Schmidt[1]在 1979年提出的基于特征分解的多重信号分类(Multiple Signal Classificaion, MUSIC)算法真正突破了瑞利限,实现了超分辨DOA估计,以MUSIC算法为代表的基于特征分解的子空间算法得到了研究者的认可,该类算法一般需要在算法所对应的空间谱函数上进行谱峰搜索,计算量巨大。如何进行快速有效的谱峰搜索一直是研究的热点,可将谱峰搜索算法分为两类:无策略搜索算法和策略搜索算法。无策略搜索方法是指这类算法遵循固定的搜索方法来进行谱峰搜索,代表算法为传统的均匀遍历法,该算法根据预设的精度要求来对解空间进行遍历搜索,计算量大,且计算量随着精度要求的提高而增大。策略搜索算法中,有一类算法是采用分步搜索的办法,这类算法的特点是先进行粗搜索,再对部分区域进行细搜素,如文献[2]提出的算法,该算法将噪声子空间进行分块,逐步收敛到谱峰附近,再进行细搜素,但是空间中的信号并不能保证服从某一分布,所以分块的依据有待商榷;如果分块不合理,会在无信号空间进行搜索从而造成计算资源的浪费。文献[3-4]提出设置一个门限,然后通过大步进搜索,寻找出高于门限的谱峰所在的一个大致范围,再在该范围内进行小步进搜索,寻找出准确的谱峰。但是文中也表示,门限设置的好坏直接影响了算法的成功率。……

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