光纖矢量水聽器陣列定向技術(shù)的研究.pdf

1、矢量水聽器固有的偶極子指向性、抗左右舷模糊等能力，為信號(hào)處理帶來了極大的優(yōu)勢。光纖矢量水聽器因其靈敏度高，傳輸損耗小，信號(hào)串?dāng)_小、拾取聲場信息量豐富等優(yōu)點(diǎn)。在微弱信號(hào)、區(qū)域電子警戒、魚雷制導(dǎo)等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。方位角估計(jì)是水聲信號(hào)中重點(diǎn)課題之一，然而隨著信噪比下降，目標(biāo)間隔很近時(shí)常規(guī)算法性能急劇下降，定向結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大的偏差，本文研究噪聲背景下的定向算法改進(jìn)，改善光纖矢量水聽器陣的定向性能。
　　本文從回顧矢量水聽器以及基

2、于矢量陣列的定向技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀出發(fā)，主要做了以下工作：
　　1、給出了矢量陣列的模型理論，基于該陣列得到接收數(shù)據(jù)模型。介紹了基于矢量水聽器的常規(guī)波束形成（CBF）、最小方差無畸變響應(yīng)(MVDR)以及多重信號(hào)分類算法(MUSIC)，對(duì)基本的算法性能進(jìn)行了仿真分析，為光纖矢量水聽器定向算法改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。
　　2、對(duì)MVDR算法采用空時(shí)聯(lián)合自適應(yīng)處理（STAP）進(jìn)行改進(jìn)，STAP具有空域和時(shí)域的二維辨識(shí)能力，是彌補(bǔ)空域?yàn)V波不足的

3、一個(gè)有效方法，并通過仿真了分析其定向性能。
　　3、采用矩陣空域預(yù)濾波改進(jìn)了MUSIC算法，分為濾波矩陣的設(shè)計(jì)和改進(jìn)后的MUSIC算法求解兩步。通過仿真和試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證了其具有保持通帶信號(hào)不畸變的同時(shí)抑制阻帶噪聲，從而能提高定向處理增益和分辨概率的特性。
　　4、對(duì)垂直陣的定向采用數(shù)據(jù)融合的方法進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)垂直陣的各基元的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)求和后作定向處理，仿真表明該方法對(duì)于遠(yuǎn)距離目標(biāo)具有能抑制噪聲和通道起伏作用，并處理四基元垂