水下多目標(biāo)高分辨方位估計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、多目標(biāo)高分辨方位估計(jì)技術(shù)是水下陣列信號(hào)處理的重要研究?jī)?nèi)容，該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于水下目標(biāo)的精確定位以及跟蹤具有重要意義，是增強(qiáng)水下防御能力的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以工程應(yīng)用為背景，采用理論分析、計(jì)算機(jī)仿真及水池實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，深入地研究了水下多目標(biāo)高分辨方位估計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，其主要的研究工作和研究成果如下： 1．研究了陣元域?qū)嵵殿惡蛷?fù)值類高分辨算法原理，并分析比較了它們的性能。結(jié)果表明，實(shí)值類算法不僅計(jì)算量小，而且有較高的估計(jì)精度及較強(qiáng)

2、的抗噪聲能力，同時(shí)具有解相干源能力。 2．研究了波束域方位估計(jì)算法的基本原理，并深入研究了波束形成矩陣和波束數(shù)目對(duì)算法性能的影響。研究得出結(jié)論：基于DFT變換的波束形成矩陣具有較好的性能；在低信噪比情況下，當(dāng)波束域MUSIC和Root-MUSIC所取的波束數(shù)目大于目標(biāo)數(shù)目的情況時(shí)，波束數(shù)目越少，其性能越好；對(duì)于波束域ESPRIT，當(dāng)子陣取(M-1)個(gè)陣元時(shí)，才能在降低運(yùn)算量的同時(shí)獲得好的估計(jì)性能；波束域MODE算法，波束數(shù)目不能

3、過少，應(yīng)當(dāng)使數(shù)目適當(dāng)，才能保證在降低運(yùn)算量的同時(shí)獲得良好的估計(jì)性能。 3．針對(duì)譜峰搜索類波束域算法，提出了基于譜峰搜索的波束域方位估計(jì)方法，為了使系統(tǒng)保留原多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，提出了基于多波束系統(tǒng)的波束域方位估計(jì)方法。其中，前者不需要目標(biāo)方位的先驗(yàn)信息，可以有效地估計(jì)出目標(biāo)的準(zhǔn)確方位；后者把原多波束系統(tǒng)方位估計(jì)的結(jié)果，作為波束域高分辨算法應(yīng)用的先驗(yàn)信息，再用波束域算法在一定區(qū)域進(jìn)行細(xì)估，不僅具有原多波束系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具有分辨能