寬帶信號(hào)DOA估計(jì)算法與區(qū)域定位方法的研究及應(yīng)用.pdf

1、近幾十年，隨著陣列信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，傳感器成本的降低及其處理器運(yùn)算速度的加快，聲陣列傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛的應(yīng)用于生活、醫(yī)療、軍事等各種領(lǐng)域。聲陣列被動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)利用陣列的麥克風(fēng)陣元接收目標(biāo)聲源信號(hào)，采用陣列信號(hào)處理算法模型處理信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源目標(biāo)的探測(cè)、測(cè)向與定位。本文主要內(nèi)容包括介紹典型的寬帶信號(hào)波達(dá)方向估計(jì)算法，在此基礎(chǔ)上提出基于小波變換的高分辨率測(cè)向算法，并設(shè)計(jì)出一種區(qū)域定位系統(tǒng)，文章通過仿真實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性。

2、>　　具體如下:首先，介紹了寬帶陣列信號(hào)模型，以及基于此模型的波束形成算法、多重信號(hào)分類算法及寬帶聚焦矩陣算法，給出算法原理和實(shí)現(xiàn)步驟，并利用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)各算法在不同信噪比、快拍數(shù)等影響因素下的誤差性能進(jìn)行分析。其次，講述了小波變換的理論基礎(chǔ)，并將小波變換用于建立時(shí)頻陣列信號(hào)模型，該模型不同于以往寬帶陣列信號(hào)模型中均勻分割頻帶的方法，它利用小波變換的多分辨特性將接收信號(hào)的寬頻帶進(jìn)行多分辨劃分，能提取信號(hào)中更全面的時(shí)頻信息。隨后提出基于此模

3、型的高分辨率測(cè)向算法，推導(dǎo)出該測(cè)向算法的克拉美羅界，并構(gòu)造仿真實(shí)驗(yàn)分析算法的誤差性能以及多分辨性能，驗(yàn)證該算法的穩(wěn)健性和高分辨率特性。再次，提出一種區(qū)域定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)聲源目標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)、定位功能，方案首先對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)是否存在目標(biāo)信號(hào)，若檢測(cè)出信號(hào)則提取它的頻譜特征并對(duì)目標(biāo)源進(jìn)行定位，針對(duì)近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)兩種情況分別提出定位幾何模型和區(qū)域譜估計(jì)模型，通過搜索區(qū)域譜峰值獲得目標(biāo)聲源定位結(jié)果。為了在保證區(qū)域譜分辨率的