基于CSM方法的水下宽带相干源方位估计

通过设计适当的聚焦(Focusing)矩阵将信号各个频带的能量聚焦到同一个参考频率上，对各子带的阵列相关矩阵进行频域平均，得到一个信号子空间，然后使用窄带高分辨算法进行方位估计。本文将该算法应用于水下宽带相干源方位估计，实现了高分辨率。     

地波雷达目标方位角估计算法

地波雷达由于其良好的超视距目标探测性能得到广泛重视与研究。而作为参数估计的重要组成部分,获取精确的目标方位估计算法一直是地波雷达阵列信号处理的主要工作。近年来,地波雷达阵列天线不断趋向于小型化,使得在进行方位角估计过程中,高分辨算法得到了研究与应用。本文针对地波雷达阵列接收信号数据特点,重点对比分析3种高分辨算法的性能,为DOA估计提供算法选择依据,具有重要的工程应用价值。     

拖船噪声对拖线阵声呐DOA估计性能的影响

拖船辐射噪声是影响拖曳线列阵声呐探测性能的重要因素之一.就拖船噪声对拖曳线列阵声呐采用常规波束形成方法、最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response,MVDR)波束形成方法和盲源分离与MVDR波束形成融合方法时方位估计性能的影响进行了全面的仿真比较.结果表明,拖船噪声对常规波束形成方法、MVDR波束形成方法的影响非常严重,必须采取措施对其进行抑制,盲源分离与MVDR波束形成融合方法则表现出了优越的性能,一定程度上抑制了拖船噪声对拖曳线列阵声呐方位估计的影响.     

基于声矢量传感器阵的相干源高分辨方位估计

声矢量传感器能同时共点获得声场中声压、振速信息及更多的信息量,具有很好的应用前景.研究了声矢量传感器阵方位估计的多重信号分类(MUSIC)算法,并在此基础上推导了基于空间前向平滑算法的声矢量传感器阵相干源方位估计的方法.采用该方法可以有效地对相干源进行方位估计,同时综合利用声压、振速信息可以实现信号源方位360°无模糊估计,计算机仿真表明该方法具有较好的方位估计性能.     

单矢量水听器MUSIC估计与互谱估计的性能比较研究

为了研究单矢量水听器的目标方位估计能力,将MUSIC算法和互谱法分别用于单矢量水听器方位估计。根据单矢量水听器的阵列流形特点,将子空间分解理论应用到单矢量水听器方位估计上,实现了单矢量水听器的MUSIC高分辨方位估计。对单个的目标进行方位估计仿真,同时将MUSIC算法与互谱法进行比较,得到在低信噪比下,MUSIC算法的方位估计精度要高于互谱法。在高信噪比下,MUSIC算法和互谱法的方位估计有比较好的性能。水库试验数据验证了该MUSIC算法和互谱法的有效性。     

基于MSWF的初始投影向量估计方法研究

分析了初始期望信号存在误码差时,信号经两级维纳滤波得到的估计值,给出了估计初始投影向量的方法。该方法可以不利用接收信号的先验信息,经过两级维纳滤波后构造初始投影向量,从而进行信号子空间的估计,降低了初始期望信号存在误差时对多级维纳滤波的影响,提高了子空间估计的精度。     

一种宽带水声目标DOA估计方法

针对现有的基于压缩感知的宽带水声目标DOA估计方法中存在估计计算时间长、失败率高的问题,将稀疏贝叶斯学习重构方法应用到宽带水声目标DOA估计中,采用定点方法对SBL算法中的核心超参量进行求解,提出一种基于稀疏贝叶斯学习的宽带水声目标DOA估计方法.通过仿真实验,验证了该方法的可行性与有效性,并证实该算法相对于常用的波束形成算法、MUSIC算法、SBL算法以及BP算法具有运算速度快、重构精度高等优点.     

基于单个三分量海底地震仪的水中目标方位估计

利用相互连接的地震仪或者声传感器阵列可以实现水中目标的方位估计及源的定位。对单个三分量地震仪来说,通过分析其水平轴接收信号之间的相互关系可以得到水中航行目标的方位估计。应用所研究的方法对置放于海底的地震检波器所接收水面航行目标的数据进行分析,得到了目标方位角的估计。     

基于子空间投影的舰船图像轮廓特征提取方法

特征提取技术是计算机视觉以及图像处理领域的一个研究热点,在各领域都取得了较为显著的应用成效。本文从舰船图像轮廓特征提取入手,通过正交化各类投影子空间,设计出一个舰船图像轮廓特征的二元损失函数,不断优化识别检测算法,验证本次基于子空间投影的舰船图像轮廓特征提取方法的分类性能与泛化能力。     

改进MUSIC算法对相关信号源DOA的估计

MUSIC算法能有效地估计独立信号源的DOA，并且在模型准确的前提下，对DOA的估计可以达到任意精度；MMUSIC算法可改善MUSIC算法对相关信号源的DOA估计性能，且不影响对非相关信号源DOA的估计；但对相干信号源和相隔比较近的小信噪比信号源，MMUSIC算法就不适用了，这里提出一种新的改进MUSIC算法，该算法既能有效估计独立信号源的DOA，也能有效地估计相关信号源和相隔比较近的小信噪比信号源的DOA。计算机仿真结果验证了上述理论分析的合理性。     

高分辨估计多目标方位的研究

采用的是加权多目标分类算法(WMUSIC方法)来提高空间方位估计的方法。它利用阵列输出的协方差矩阵中噪声空间较好的估计多目标的方位，是一种超分辨率的方位估计算法，具有比传统MUSIC更好的分辨率和精确度。本文对其进行了详细的阐述及计算机仿真。     

鱼雷拖曳线列阵及其目标方位跟踪算法研究

使用拖曳线列阵可以有效提高自导鱼雷远程搜索目标的能力,而能否精确跟踪目标方位将直接影响到鱼雷的实战效果。本文首先研究了一种鱼雷用拖曳线列阵自导系统的组成原理及实现方法,然后研究了一种子空间跟踪算法,并在此基础上提出了一种自适应Root-MUSIC算法,该算法可用于对时变的信号波达方向进行实时跟踪估计。仿真计算结果验证了该算法具有很好的跟踪效果。     

利用特征扰动的高维小样本数据子空间学习

在基因微阵列、文本数据分析、图像识别等领域,数据存在着高维性、高噪声、类别不平衡等问题,给深入准确挖掘高维小样本数据中所蕴含的有用知识和特征选择带来了极大困难,对高维小样本数据的分类学习性能带来了消极影响.为了获得具有高效分类性能的特征,利用特征扰动策略,定义了基准属性及基准属性空间,构建了利用具有差异性的多个特征子空间.在此基础上,构建了利用特征扰动策略的高维小样本数据的特征选择算法.在8个数据集上与其他7个特征选择算法进行实验结果对比,表明了所提算法的有效性.     

单矢量传感器信号处理方位估计

研究基于压差式矢量传感器声压振速联合处理的方位估计算法,获取目标真实方位.采用频数直方图对信号的每个采样区间内的一定采样点数的瞬时方位估计值进行统计,统计出该采样区间内的方位值集中数目,方位值集中数目最多的方向则表明该方向声能流最大,即为目标方向.水池试验结果验证了频数直方图方法可以有效剔除目标估计中界面反射干扰信号引起的方位估值,获得目标真实方位.     

DOA估计中MUSIC算法与ORPD算法的联合应用

ORPD算法是一种对来波方向（DOA）估计的最佳分辨方法，但这种算法需要预知信源的大致方位。多信号分类（MUSIC）算法对DOA估计稳定性较好，伪峰情况基本不存在，精度较高，但其分辨能力不如OIWD算法。利用MUSIC算法较好的稳定性，首先预测信源的大致方位，然后利用OIWD算法对DOA进行估计。仿真结果表明，这种方法是比较有效的。     

单矢量水听器多目标方位估计的算法研究

矢量水听器可有效抑制各向同性的背景噪声干扰,能同时共点地拾取声场的声压标量和振速矢量信息。这些信息的偶次阶矩组成了以各个目标的声强和方位为未知数的非线性方程组。为了求解该方程组,研究了具有全局最优化概率搜索的快速方法:遗传算法和小生境遗传算法,并对两者的性能进行比较。仿真试验的结果证明了算法的可行性,即基于小生境遗传算法能够实现单个矢量水听器进行多个非相干源目标的方位估计。为了提高弱目标的方位估计精度,又提出了二次小生境搜索方法。     

基于EMD的矢量水声器方位估计算法

对经验模态分解算法(EMD算法)进行深入研究,对其基本原理、基本性质以及存在的问题进行分析。为改善EMD算法在方位估计的精度,减少高频噪声、间断干扰的影响,本文采用Hilbert-Huang变换方法来消除模态混叠现象。实验结果表明,本文提出的基于EMD的矢量水声器方位估计算法,能够有效提高方位估计的精度。