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强多途环境下水听器阵列位置近场有源校正方法

王燕 邹男 梁国龙

强多途环境下水听器阵列位置近场有源校正方法

王燕, 邹男, 梁国龙
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  • 针对水听器阵列近场强多途环境下的校正需求, 提出了一种高精度的多辅助源阵列位置校正方法.综合近场点源非平面波模型和泰勒近似原理, 构建了近场阵元位置二维误差模型, 进而获得信号特征向量与阵元位置误差的线性映射关系.推导并计算了校正模型的克拉美罗界(CRB).研究了多途对阵元位置校正的影响, 将多途干扰视为位置已知的相干源, 提出了多途补偿策略.理论及仿真结果表明, 近场多辅助源阵列位置校正方法具有较高的精度, 在低信噪比时接近CRB, 对于辅助源位置等误差具有一定的容忍度, 且适用于强多途环境.湖试验证了方法结论的正确性.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展(批准号: 2013AA09A503)、国家自然科学基金(批准号: 51279043, 61201411)和海军装备预研基金(批准号: 1011204030104)资助的课题.
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    Liang G L, Ma W, Fan Z, Wang Y L 2013 Acta Phys. Sin. 62 144302 (in Chinese) [梁国龙, 马巍, 范展, 王逸林 2013 物理学报 62 144302]

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    Eric W, Michael A, John C 2013 J. Field Robot. 30 519

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    Shi J, Yang D S, Shi S G 2011 Acta Phys. Sin. 60 064301 (in Chinese) [时洁, 杨德森, 时胜国 2011 物理学报 60 064301]

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    Christian M S, Stefan S, Reinhard F 2013 IEEE Trans. Antennas and Propag. 61 4063

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    Charles N F, Robert A S 1999 IEEE Trans. Aerospa. Electron. Syst. 35 1369

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    Wang Y, Zou N, Fu J, Liang G L 2014 Acta Phys. Sin. 63 034302 (in Chinese) [王燕, 邹男, 付进, 梁国龙 2014 物理学报 63 034302]

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    Anthony J W, Benjamin F 1989 IEEE Trans. Acoustics, Speech and Signal Processing 37 1958

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    Shen M F, Liu Y, Lin L X 2009 Chin. Phys. B 18 1761

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    Li J, Zhao Y J, Li D H 2014 Acta Phys. Sin. 63 130701 (in Chinese) [李晶, 赵拥军, 李冬海 2014 物理学报 63 130701]

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-14
  • 修回日期:  2014-07-28
  • 刊出日期:  2015-01-05

强多途环境下水听器阵列位置近场有源校正方法

  • 1. 哈尔滨工程大学, 水声技术重点实验室, 哈尔滨 150001;
  • 2. 哈尔滨工程大学水声工程学院, 哈尔滨 150001
    基金项目: 

    国家高技术研究发展(批准号: 2013AA09A503)、国家自然科学基金(批准号: 51279043, 61201411)和海军装备预研基金(批准号: 1011204030104)资助的课题.

摘要: 针对水听器阵列近场强多途环境下的校正需求, 提出了一种高精度的多辅助源阵列位置校正方法.综合近场点源非平面波模型和泰勒近似原理, 构建了近场阵元位置二维误差模型, 进而获得信号特征向量与阵元位置误差的线性映射关系.推导并计算了校正模型的克拉美罗界(CRB).研究了多途对阵元位置校正的影响, 将多途干扰视为位置已知的相干源, 提出了多途补偿策略.理论及仿真结果表明, 近场多辅助源阵列位置校正方法具有较高的精度, 在低信噪比时接近CRB, 对于辅助源位置等误差具有一定的容忍度, 且适用于强多途环境.湖试验证了方法结论的正确性.

English Abstract

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