基于稀疏重建的高精度水聲目標(biāo)DOA估計(jì)方法研究.pdf

1、隨著國(guó)防建設(shè)的不斷加強(qiáng)和對(duì)海洋資源探索的迫切需求，基于微小型平臺(tái)的水下航行器的應(yīng)用得到了廣泛的推廣。水下目標(biāo)高分辨DOA估計(jì)技術(shù)作為基于微小型平臺(tái)的水下航行器等眾多應(yīng)用的一個(gè)重要前提，在海洋工程中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位。然而與艦船等大型水下應(yīng)用平臺(tái)相比，由于微小型水下航行器受到自身尺寸大小的限制，該類(lèi)小型平臺(tái)所能攜帶陣列的尺寸不能做的很大，即陣元數(shù)目不能設(shè)置太多，而陣列的孔徑大小受限將直接降低估計(jì)的精度，導(dǎo)致現(xiàn)有的一些水聲目標(biāo)高分辨DO

2、A估計(jì)方法在實(shí)際運(yùn)用中往往會(huì)出現(xiàn)運(yùn)算慢、精度較低等問(wèn)題。而最近提出的稀疏重建理論，為這種小孔徑、稀疏布陣情況下提高方位估計(jì)精度提供了一種新的思路。
　　在上述問(wèn)題的背景下，本論文開(kāi)展了稀疏重構(gòu)的水聲目標(biāo)方位估計(jì)的研究，并針對(duì)現(xiàn)有的基于稀疏重構(gòu)算法的DOA估計(jì)只限于在空間域進(jìn)行研究，而在時(shí)間域上表現(xiàn)出性能差的問(wèn)題，本文在分析研究稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)(Spare Bayesian Learning, SBL)理論原理的基礎(chǔ)上，提出了基于具有

3、時(shí)序結(jié)構(gòu)的稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)理論的水聲目標(biāo)DOA估計(jì)方法，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的水聲目標(biāo)DOA估計(jì)方法進(jìn)行多方面性能的比較和分析。仿真結(jié)果表明該方法具有估計(jì)精度高、運(yùn)算量相對(duì)較小以對(duì)陣列尺寸要求相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，為基于微小型水下航行器平臺(tái)的水聲目標(biāo)DOA估計(jì)的應(yīng)用提供了有價(jià)值的技術(shù)思路或方法。
　　同時(shí)本文在基于TMSBL的水聲目標(biāo)DOA估計(jì)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合定點(diǎn)方法原理，研究了基于TMSBL-FP的快速水聲目標(biāo)DOA估計(jì)方法，并通過(guò)實(shí)