一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法，涉及浅海水声信道、主动时反、阵列信号处理领域，本发明专利技术中目标接收信号并进行反射，均匀线列阵各阵元接收反射信号，将阵元接收信号推广到各个阵元，将各阵元接收信号进行滤波后进行时反操作，均匀线列阵二次接收信号，得到时反后阵列输出信号的样本协方差矩阵，利用Capon算法得到空间谱函数，对空间谱函数进行谱峰搜索估计目标的波达方向，本发明专利技术利用主动时反方法进行目标的DOA估计，其估计的精度会更高，抑制旁瓣的能力会更强，可很好地应用于低信噪比多径条件下的DOA估计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法
本专利技术涉及浅海水声信道、主动时反、阵列信号处理领域，具体涉及一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法。
技术介绍
浅海环境信号处理时一个不可避免的因素是信道的多径效应。常规处理方法建立在直达波基础上，忽略多径或想办法消除多径带来的影响，其把多径看作是一个不利的因素；在直达波基础上，提出了各种各样的波达方向(directionofarrival,DOA)估计方法，但这些方法大都建立在高信噪比条件下，在低信噪比时算法失效。时间反转(timereversal，简称TR或时反)方法，由于利用了海洋声场的互易性，能充分利用信道的多径效应，使目标自适应地在源位置处达到空时聚焦，从而可以提高接收信号的信噪比，因此可将时反方法应用于低信噪比情况下目标的DOA估计中，解决低信噪比常规方法无法正确估计的问题。目前利用时反方法进行探测、通信和定位的研究较多，相对而言进行DOA估计的研究较少。国外主要有以Foroohar和Amir为代表的研究团队，其在电磁波领域先后将时反(TR)、压缩感知(compressedsensing,CS)或多输入多输出(multi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，均匀线列阵中位于阵元k的探测声源PS发射信号

【技术特征摘要】
1.一种基于主动时反的浅海目标波达方向估计方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，均匀线列阵中位于阵元k的探测声源PS发射信号s(t)为窄带信号，ωc为载波信号角频率，探测声源与目标之间的信道传输函数式中N表示声线总数，ckn、τkn分别表示阵元k和目标之间第n条本征声线对应的衰减幅度和时延；第二步，目标接收信号并进行反射；第三步，均匀线列阵各阵元接收反射信号，阵元j接收到的信号式中，hj(t)表示目标与阵元j之间的信道函数，vj(t)表示阵元j和目标之间的噪声，cjm、τjm分别表示目标和阵元j之间的第m条反射路径对应的衰减幅度和时延，M表示反射路径总数；将第j个阵元接收信号推广到各个阵元，表示成矩阵形式Y(t)＝(C⊙A)DXkF(t)+V(t)，其中，符号“⊙”表示哈达玛积；Y(t)＝[y1(t),…,yP(t)]T表示的1～P个阵元接收到的信号；C为P×M矩阵，表示目标和各阵元的信道响应函数对应的衰减幅度矩阵，其元素cjm表示目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海燕，荆海霞，申晓红，刘郑国，张之琛，贾天一，刘镭，马石磊，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61