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海洋环境噪声场对称性分析及噪声消除方法

夏麾军 马远良 刘亚雄

海洋环境噪声场对称性分析及噪声消除方法

夏麾军, 马远良, 刘亚雄
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  • 实际的海洋环境是非常复杂的, 存在着海洋自噪声、舰船噪声、生物发声等, 阵元接收到的噪声信号存在一定的相关性, 此时基于传统阵列信号处理的目标方位估计方法的性能将变差, 针对这一问题, 提出了一种实部消除方法. 首先从阵元接收环境噪声的物理机理出发, 将圆环阵接收的噪声场分解为对称噪声场和非对称噪声场, 并且研究发现对称噪声场只影响数据协方差矩阵的实部. 然后通过消除协方差矩阵实部, 达到消除对称噪声场的目的, 提高信噪比, 但是同时产生了虚假声源. 针对虚假声源的问题, 提出了基于优化算法重构协方差矩阵实部的方法, 消除了虚假声源的影响. 仿真分析与海试数据处理结果表明: 该方法明显消除了对称噪声, 提高了信噪比, 改善了阵列信号处理算法的性能. 实部消除方法易于实现, 有一定的工程应用价值.
      通信作者: 马远良, ylma@nwpu.edu.cn
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-16
  • 修回日期:  2016-05-05
  • 刊出日期:  2016-07-20

海洋环境噪声场对称性分析及噪声消除方法

  • 1. 西北工业大学航海学院, 西安 710072;
  • 2. 西北工业大学, 海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室, 西安 710072
  • 通信作者: 马远良, ylma@nwpu.edu.cn

摘要: 实际的海洋环境是非常复杂的, 存在着海洋自噪声、舰船噪声、生物发声等, 阵元接收到的噪声信号存在一定的相关性, 此时基于传统阵列信号处理的目标方位估计方法的性能将变差, 针对这一问题, 提出了一种实部消除方法. 首先从阵元接收环境噪声的物理机理出发, 将圆环阵接收的噪声场分解为对称噪声场和非对称噪声场, 并且研究发现对称噪声场只影响数据协方差矩阵的实部. 然后通过消除协方差矩阵实部, 达到消除对称噪声场的目的, 提高信噪比, 但是同时产生了虚假声源. 针对虚假声源的问题, 提出了基于优化算法重构协方差矩阵实部的方法, 消除了虚假声源的影响. 仿真分析与海试数据处理结果表明: 该方法明显消除了对称噪声, 提高了信噪比, 改善了阵列信号处理算法的性能. 实部消除方法易于实现, 有一定的工程应用价值.

English Abstract

参考文献 (17)

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