基于圓陣的水下近程目標方位估計研究.pdf

1、水下近程目標方位估計是包括聲納、魚雷、自航水雷在內(nèi)的水下戰(zhàn)術(shù)武器重要的技術(shù)環(huán)節(jié)之一，精確定位目標方位對于提高武器跟蹤能力和戰(zhàn)斗部的打擊效果具有十分重要的意義。圓陣作為具有360°全向方位角搜索能力的陣形，其陣列波束在空間各方向具有一致的指向性，而且陣列孔徑在一定范圍內(nèi)可以隨著半徑的增大而提高，這樣的結(jié)構(gòu)特點使得圓陣應(yīng)用于水下近程目標方位探測時在很多方面具有線陣所不具備的優(yōu)勢。本論文以圓陣應(yīng)用為基礎(chǔ)，從陣列結(jié)構(gòu)和方位估計算法兩大方面研究了

2、基于圓陣的水下近程目標方位估計的相關(guān)理論，并在大量理論研究和算法仿真的基礎(chǔ)上提出了水下近程目標方位探測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，全文的主要研究內(nèi)容包括： 1．系統(tǒng)地研究了圓陣的空間陣列結(jié)構(gòu)和窄帶接收數(shù)據(jù)模型，給出了圓陣陣列設(shè)計參數(shù)之間的關(guān)系，并對比線陣分析了圓陣的波束指向性和波束加權(quán)方法，引入陣元指向函數(shù)比較了有向陣元圓陣和無向陣元圓陣的指向性；在應(yīng)用模式空間變換的基礎(chǔ)上，研究了虛擬線陣的陣列結(jié)構(gòu)和波束指向性，同時對比圓陣研究了虛擬線

3、陣的波束加權(quán)方法。 2．從常規(guī)波束形成和空間譜高分辨兩個方面深入研究了基于圓陣的水下近程目標方位估計方法，比較了多波束掃描、多波束拋物線內(nèi)插和最小均方意義下波束最佳擬合等方法的方位估計性能；在圓陣上應(yīng)用Capon最小方差法、MUSIC方法和Mini-Norm方法進行高分辨方位估計，同時研究波束域高分辨方法在圓陣上的應(yīng)用。 3．通過模式空間變換理論，將圓陣變換為模式空間的虛擬陣，在虛擬陣上應(yīng)用常規(guī)波束形成方法和各種高分辨方