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声矢量阵自适应抵消稳健波束形成算法
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:哈尔滨工程大学学报
  • 时间:2014.4
  • 页码:527-531
  • 分类:TB566[交通运输工程—水声工程;理学—物理;理学—声学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学水声技术重点实验室,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51279043,61201411,51009042);水声技术重点实验室基金资助项目(9140C200203110C2003);黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划基金资助项目(1253G019).
  • 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:

常规自适应波束形成算法在期望信号导向矢量存在误差时,性能严重下降。为了改善被动声呐的探测能力,结合声矢量自适应抵消技术,提出了一种新的稳健自适应波束形成算法。通过组合声压和振速分量在波束方向上形成零点,并以之作为自适应抵消的参考输入,去除接收数据中的期望信号成分;然后对协方差矩阵进行特征分解,平滑噪声子空间的特征值;最后利用重构的协方差矩阵求解自适应波束形成的权向量。理论分析和仿真结果表明,新算法重构出的协方差矩阵仅包含干扰和噪声,显著改善了声矢量阵自适应波束形成的稳健性,在期望信号存在大的阵列流形误差和高信噪比情况下,都能给出令人满意的输出信干噪比。

英文摘要:

The standard adaptive beamformer seriously suffers from performance degradation in the presence of mis-matching errors between the actual and presumed steering. In order to improve the detection ability of the passive sonar,a novel robust adaptive beamforming algorithm combined with adaptive canceling using a vector sensor is proposed. Firstly,the null of each unit was adjusted to the maximum direction of the beamformer by combining the acoustic pressure and particle velocity,and the outputs were regarded as the reference signals of the adaptive cance-ling to suppress the desired signal in the received data;then the eigenvalues in the noise subspace were smoothed by the eigen-decomposition of the covariance matrix;finally,the weight vector of the adaptive beamformer was com-puted using a reconstructed covariance matrix. Both the theoretical analysis and computer simulations show that the new method can efficiently improve the robustness of the adaptive beamforming algorithm based on the acoustic vec-tor sensor array because the reconstructed covariance matrix only consists of coherent interference and noise. The output SINR was satisfactory even in the condition of a large steering vector error or high SNR.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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)
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