声矢量阵高精度远程方位估计方法技术

本发明专利技术提供的是一种声矢量阵高精度远程方位估计方法。(1)对二维矢量水听器阵列的接收信号进行窄带滤波，获得待处理频点上的窄带输出信号；(2)将二维矢量水听器阵列相互正交的两个振速分量在复数域进行线性组合，转换为两个新的振速输出分量；(3)采用最大似然估计求出一定数量采样快拍下的声压及复数域双振速分量的互协方差矩阵对；(4)应用矩阵束的ESPRIT算法计算基于广义声能流的声压振速互协方差矩阵对之间的旋转不变因子，从而进行方位估计。本发明专利技术能够在任意阵型甚至未知阵型的情况下进行高精度的方位估计，不会出现某些方向的信号被严重削弱甚至完全屏蔽的现象。此外具有更低的可处理信噪比门限。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种水声探测及水声定位方法，具体涉及一种声矢量阵的方位估计方法。
技术介绍
声场兼具有标量场和矢量场，其中声压提供了标量信息，振速提供了矢量信息，该矢量方向与声波的传播方向一致。矢量水听器由声压水听器和振速水听器组合而成，能够同时拾取声场中的声压与振速信息，相较于传统的声压水听器阵列，矢量水听器阵列获得了更多的信息，因而能够提供更大的处理空间。国内外学者对基于声矢量阵的方位估计应用进行了大量的研究。文献[I], Malcolm Hawkes和 Arye Nehorai(Acoustic Vector-sensor Corrections in AmbientNoise.1EEE J.0ceanic Eng, 2001，26(3):337-347.)对各向同性噪声场中的声压与振速的相关特性进行了探讨，并给出了声压与振速相关系数的计算公式。文献[2]白兴宇等(一种新的声矢量阵远程ESPRIT方位估计算法.哈尔滨工程大学学报，2006，27(6):891?895.)、文献[3](基于声压振速联合处理的声矢量阵信源数检测与方位估计.声学学报，2008, 33(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声矢量阵高精度远程方位估计方法，其特征是：(1)对二维矢量水听器阵列的接收信号进行窄带滤波，获得待处理频点上的窄带输出信号；(2)将二维矢量水听器阵列相互正交的两个振速分量在复数域进行线性组合，转换为两个新的振速输出分量，即构造复数域双振速分量；(3)采用最大似然估计求出一定数量采样快拍下的声压及复数域双振速分量的互协方差矩阵对，即构造出基于广义声能流的声压振速互协方差矩阵对；(4)应用矩阵束的ESPRIT算法计算基于广义声能流的声压振速互协方差矩阵对之间的旋转不变因子，从而进行方位估计。

【技术特征摘要】
1.一种声矢量阵高精度远程方位估计方法，其特征是: (1)对二维矢量水听器阵列的接收信号进行窄带滤波，获得待处理频点上的窄带输出信号; (2)将二维矢量水听器阵列相互正交的两个振速分量在复数域进行线性组合，转换为两个新的振速输出分量，即构造复数域双振速分量； (3)采用最大似然估计求出一定数量采样快拍下的声压及复数域双振速分量的互协方差矩阵对，即构造出基于广义声能流的声压振速互协方差矩阵对； (4)应用矩阵束的ESPRIT算法计算基于广义声能流的声压振速互协方差矩阵对之间的旋转不变因子，从而进行方位估计。2.根据权利要求1所述的声矢量阵高精度远程方位估计方法，其特征是所述的构造复数域双振速分量具体包括:将y方向的振速输出分量Vy与复数单位j相乘，再与χ方向的振速输出分量vx相加获得新的振速输出分量V1 ;将y方向的振速输出分量vy与负的复数单位_j相乘，再与χ方向的振速输出分量Vx相加获得新的振速输...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁国龙，范展，陶凯，王燕，王逸林，张光普，付进，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：