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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
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014.12
  • 页码:287-296
  • 分类:TN929.53[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[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
  • 相关基金: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.
  • 相关项目:基于运动小平台的矢量阵近场强干扰抑制技术研究
中文摘要:

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。

英文摘要:

In order to meet the demand of underwater acoustic array calibration in near field with strong reflection, a high-precision geometric calibration method with known sources is proposed. Colligating the principles of non-plane wave model of point source and the Taylor approximation, a two-dimensional geometry error model for near field is established. And then the line mapping relationship is obtained between geometric error of sensors and signal eigen vector. Cramer-Rao bound (CRB) of this mode is deduced and analyzed. The influence of multipath on geometric calibration is studied. The strong reflections are compared to the coherent sources at a known position, and the compensation strategy is realized. The results from theory and simulation show that the precision of geometry calibration technique with accessorial sources in near field is high and it is close to the CRB in the case of low SNR. The method has a certain tolerance for the position error of accessorial sources. And it is applicable for multipath. Pool test results further verify the correctness of these results.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876