多目標(biāo)方位估計的波束域高分辨方法研究.pdf

1、陣列處理是水下聲信號處理的重要組成部分,是進行水下目標(biāo)參數(shù)估計的重要環(huán)節(jié).陣列處理的高分辨技術(shù)是目前加強海防、進行海洋開發(fā)迫切希望有所突破的一項關(guān)鍵技術(shù).該文面向工程應(yīng)用,主要研究有應(yīng)用前景的波束域高分辨定向技術(shù)的理論和方法.概括起來,本文的主要研究工作及研究成果如下:一、論述了陣元域高分辨方位估計方法的理論,給出了5種典型高分辨方法MUSIC、Mini-Norm、Root-Music、ESPRIT和MODE的公式及算法實現(xiàn),并給出了較

2、完整的方位估計性能評估指標(biāo).比較分析了上述5種方法的估計性能,對它們的分辨概率和估計精度進行了大量的計算機仿真,根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果對它們的實用性做出了評價.二、論述了波束域高分辨定向的理論和方法,系統(tǒng)研究了多種方法的估計性能.在對波束域高分辨定向方法進行統(tǒng)計仿真的基礎(chǔ)上,比較分析了波束域高分辨定向方法與對應(yīng)的陣元域高分辨定向方法的估計性能,并比較分析了不同波束域方法的分辨能力,得出以下結(jié)論:1)波束域方法比對應(yīng)的陣元域方法具有更高的分辨概率,

3、其中BRoot-Music、BMini-Norm、BMUSIC同時還提高了估計精度;2)波束域ESPRIT方法對陣元域ESPRIT方法的性能改善不明顯;3)在這5種波束域方法中BMODE和BRoot-Music的估計性能最好.針對波束域MUSIC方法,研究了波束形成時的加權(quán)方式、波束間隔和波束數(shù)目等波束參數(shù)的選取對波束域高分辨方法估計性能的影響,并給出了統(tǒng)計分析結(jié)果.深入研究了BMODE方法的估計性能,得到其在不同信噪比下的角度分辨門限