声矢量阵联合信息处理的信源数估计算法
2022-06-07向悠扬惠娟郭嘉宾赵安邦
向悠扬, 惠娟, 郭嘉宾, 赵安邦,5,6
(1.哈尔滨工程大学 水声工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001; 2.电子科技大学 通信抗干扰技术国家级重点实验室,四川 成都 611731; 3.海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)工业和信息化部,黑龙江 哈尔滨 150001; 4.哈尔滨工程大学 水声技术重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001; 5.西藏大学 信息科学技术学院,西藏 拉萨 850000; 6.中国船舶工业系统工程研究院 水声对抗技术实验室, 北京 100036)
水声阵列信号处理是进行水下探测、识别、通信等的重要技术,其重要任务之一是估计目标方位。以多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法[1]为代表的子空间类高分辨谱估计算法相继被提出,子空间类高分辨谱估计算法估计波达方向(direction of arrival,DOA)在水声工程领域拥有良好的前景。信源数估计是高分辨子空间类谱估计算法进行DOA估计的先决条件,因此信源数估计的研究是阵列信号处理中的重要研究方向之一。
基于雷达和声呐标量阵,学者们提出了许多信源数估计算法,主要分为基于特征值信息[2-4]和基于特征向量信息[5-6]两大类算法,以上信源数估计算法在低信噪比下性能较差,而在水声环境中,需要解决的问题是如何在低信噪比下进行信源数的准确估计。
Nehorai等[7]提出了传统的声矢量传感器阵列信号处理框架,即将每个矢量传感器的声压通道和振速通道都作为独立阵元来处理,但由于声压和振速通道的噪声功率并不相等,该处理框架下不能直接进行信源数估计[8],可先对振速通道进行补偿,再进行信源数估计。……
