席 闯 刘建涛 邢瑞雪

（1.海装沈阳局驻沈阳地区第三军事代表室 沈阳 110000）（2.沈阳辽海装备有限责任公司 沈阳 110000）

1 引言

矢量水听器可以同时获取声场中的标量和矢量信息，具有偶极子指向性［1～3］。多个矢量水听器比标量水听器构成的拖曳线列阵具有更好的性能［4］。

常规波束形成方法算法稳健，但是其方位估计精度能力十分有限［5～6］。MVDR算法是Capon提出的一种提高目标方位分辨力的一种经典方法，该技术除了在空间谱估计中的应用外，在其他领域也有广泛的应用空间［7～8］。

2 阵列接收窄带信号模型

二维平面内，N个远场的窄带目标源xi(t)入射到M个阵元均匀分布的矢量水听器线列阵，假设线列阵包含的阵元个数与通道的个数相同［9］。于是，M个通道所接收的信号数据即为该阵列所接收到的信号数据。阵列接收信号的具体模型图如图1所示。

图1 均匀线阵接收信号图

本文中，假设目标源位于远场。此时，线列阵接收到的信号形式表示成如下的形式。

3 矢量阵MVDR波束形成

4 仿真实验

在仿真实验中，分别对阵元间距d为半波长的8元标量和矢量拖曳线列阵的常规波束形成和MVDR算法进行仿真。假设目标辐射频率为1775Hz的单频连续信号，来自120°方向。信号的采样频率为1kHz，快拍数为16384，噪声为数值模拟的各向同性噪声，信噪比为20dB，声速取1500m/s。

下面是针对于标量线阵，两种算法的仿真结果如图2和图3所示。

图2 标量阵常规波束形成

由图2和图3对比可以看出，在对标量阵的数据处理过程中，相比于常规波束形成方法，MVDR算法具有明显的优势。……