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《哈尔滨工程大学》 2004年
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声矢量传感器的Capon方位估计

喻敏  
【摘要】:在水声信号处理中,确定声波的到达方向信号处理中的一个重要方面。通常采用声压传感器阵列对声场进行空间采样,并进行空间谱估计。众所周知,声波兼有标量场和矢量场,传统的声压传感器仅利用了其声压信息(标量场),而矢量传感器可以空间共点、时间同步测量声场中的声压(标量场)和振速(矢量场)信息。由于矢量传感器本身固有的方向敏感性和测量信息量的增大,较之于声压传感器阵列,基于矢量传感器阵列的DOA估计的性能必将得到改善。 针对等间距线阵,本文首先回顾了常规声压阵阵列处理方法,在此基础上研究了矢量阵阵列处理方法,同时给出了单目标矢量阵列处理方位估计的克拉洛美界,得出矢量阵在方位估计性能上的提高。然后本文推导了基于水声矢量传感器的Bartlett和Capon的空间谱的解析表达式,并与声压传感器阵的空间谱相比较,分析了基于矢量传感器阵的两种DOA估计方法对阵列定向性能的改善,并给出了数学算例。 论文的最后对莫干山矢量阵试验数据进行了处理,分别给出了矢量阵和常规声压阵的方位估计结果,试验结果与理论结果基本相符。矢量传感器阵处理技术作为新兴技术,因此本文有许多牵强之处,作者希望本文对促进矢量阵技术的发展起一些作用。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP212

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 姚直象;余贵水;贺富强;;矢量阵改进常规波束形成[J];兵工学报;2011年02期
2 金贝利;林关成;;二维矢量传感器阵波达方向估计方法研究[J];计算机仿真;2010年07期
3 刘晓霞;梁国龙;惠娟;;自适应噪声抵消在矢量传感器方位估计中的应用[J];声学技术;2008年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 白兴宇;基于联合信息处理的声矢量阵测向技术[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 莫世奇;矢量水听器的数据融合研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
3 时洁;基于矢量阵的水下噪声源近场高分辨定位识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 郭毅刚;基于矢量传感器阵列宽带波束形成及波达方向估计技术研究[D];昆明理工大学;2009年
2 陈斌斌;基于单个矢量水听器方位估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
3 刘晓霞;基于运动小平台的矢量信号处理[D];哈尔滨工程大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 惠俊英,刘宏,余华兵,范敏毅;声压振速联合信息处理及其物理基础初探[J];声学学报;2000年04期
2 陈辉,王永良;空间谱估计算法结构及仿真分析[J];系统工程与电子技术;2001年08期
3 胡晓霞,石秀民,刁鸣;一种空间谱估计测向仿真系统的实现[J];应用科技;2002年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘新永;蔡凤丽;裴晓根;;基于MATLAB的m序列的产生及相关特性仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年05期
2 蔡凤丽;刘新永;江力;;基于LP法对截断巴克码旁瓣抑制MATLAB仿真分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期
3 顾涓涓;增元通道增益不一致情况下一种新的DOA快速估计算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
4 王志杨;刘金龙;;一种基于MATLAB的瑞利信道仿真方法研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2012年03期
5 王盛利,倪晋鳞南京电子技术研究所 ,张光义;用ISAR改进雷达角分辨力的研究[J];兵工学报;2003年01期
6 周召发,陶建忠,陈雪松,黄先祥;基于无线遥测的大型装备在线监测与故障诊断[J];兵工学报;2005年04期
7 王磊;戴旭初;;基于相关函数的车载短波三信道测向新算法[J];兵工学报;2006年01期
8 蔡宗义;赵俊渭;李家武;郭艳;许学忠;唐玉志;董永峰;;基于质点振速测量的低空目标定向算法研究[J];兵工学报;2007年02期
9 付进;梁国龙;张光普;;界面反射对定位系统性能影响及应对策略研究[J];兵工学报;2009年01期
10 吴海洲;陶然;单涛;;数字电视辐射源雷达基于空域滤波的直达波获取[J];兵工学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李军;蔡润泽;吴越;;基于复倒谱的水声信道均衡[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
2 朱琳;;声纳系统设计与调试中图论方法研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
3 李海涛;王易川;李晖;;某圆柱阵声纳接收信号低频线谱实验分析[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 刘艳萍;胡斌杰;;改进MUSIC算法在二维天线阵列中的DOA估计[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
5 庞业珍;俞孟萨;;湍流边界层脉动压力测量传感器阵列设计[A];第十一届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2007年
6 蒋泽;杜惠平;阮颖铮;;一种新型多波束自适应天线研究进展[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
7 吴世龙;罗景青;刘有军;;一种用于二维MUSIC算法的谱峰识别方法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 周围;周正中;张德民;;基于高阶累积量的空间特征估计方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
9 肖瑛;李振兴;刘国枝;张琳波;;双模式神经网络盲均衡算法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
10 张立毅;吴青松;张晓琴;刘婷;王华奎;;基于输出信号峰度的时变步长恒模盲均衡算法的研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈阳;水声阵列信号处理理论及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李关防;模态域信号处理在水声中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 梅继丹;水声声图测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 沈郑燕;声纳图像去噪与分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 胡鹏涛;浅海中声能量分布的不均匀性对潜艇辐射噪声测量的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 吕云飞;甚低频矢量水听器潜标探测系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
2 何文翔;矢量传感器多普勒定位研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 赵永辉;多通道参量阵信号源及功放电路设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李婷;浅海表面噪声矢量场时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 边峦剑;基于改进粒子群的盲源分离算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 宋俊才;超分辨DOA估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 吕学龙;基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈超;传播算子算法DOA估计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杨华;基于FPGA的测频技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梅继丹;王珺琳;惠俊英;;垂直矢量阵声图被动定位技术研究[J];兵工学报;2010年03期
2 张宝成,徐雪仙;线阵聚焦幅度权处理的研究[J];船舶力学;1999年04期
3 王波;赵彦平;侯承舜;;基于二阶统计量的近场源三维参数估计方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2008年04期
4 贾志富;采用双迭片压电敏感元件的声压梯度水听器[J];传感器技术;1997年01期
5 陈洪娟,贾志富;压电圆盘弯曲式矢量水听器的设计[J];传感器技术;2002年08期
6 陈洪娟,洪连进;基于压电加速度计的同振型矢量水听器的设计[J];传感器技术;2003年03期
7 李舜酩,杨涛;盲源信号分离及其发展[J];传感器技术;2005年04期
8 黎洪生 ,史龙伟;自适应加权数据融合在应变检测中的应用[J];传感器世界;2005年06期
9 黄家才;石要武;陶建武;;基于双电磁矢量传感器的近场源多参数估计[J];电波科学学报;2007年05期
10 江南,黄建国,冯西安,李姗;基于矢量传感器阵列空间谱DOA估计[J];大连理工大学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 张揽月;杨德森;;矢量水听器高分辨率波束形成[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
2 乔钢;桑恩方;;组合传感器在水声通信中的应用[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
3 肖卫国;高翔;;基于AR谱的声矢量传感器阵方位估计[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 岳剑平;水下动目标被动跟踪研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 陈新华;矢量阵信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
3 吕钱浩;矢量传感器阵列技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 赵羽;矢量阵阵处理研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 黄可生;宽带信号阵列高分辨处理技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
6 王兰美;极化阵列的参数估计和滤波方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
7 姚爱红;声矢量传感器信号处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 白兴宇;基于联合信息处理的声矢量阵测向技术[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 林静然;基于麦克风阵列的语音增强算法研究[D];电子科技大学;2007年
10 莫世奇;矢量水听器的数据融合研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 詹艳梅;纯方位目标运动分析方法研究[D];西北工业大学;2001年
2 孟洪;矢量水听器及联合信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 孙岩松;各向异性噪声场对矢量水听器检测性能影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
4 毕果;矢谱分析关键技术与实践研究[D];郑州大学;2003年
5 王伟;基于矢量水听器的目标方位估计[D];西北工业大学;2004年
6 李芬;矢量水听器确定声源目标方位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 王姝;宽带信号DOA估计和DBF技术算法研究[D];电子科技大学;2005年
8 姚直象;单矢量水听器信号处理研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
9 胡鹏;虚拟阵元波束形成方法研究[D];西北工业大学;2006年
10 罗超;基于矢量水听器阵的目标方位估计方法研究[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 姚直象;胡金华;姜可宇;;矢量阵两类阵处理方法研究[J];兵工学报;2012年09期
2 陈阳;惠俊英;;声矢量阵导向最小方差波束形成算法研究[J];哈尔滨工程大学学报;2008年11期
3 时洁;杨德森;时胜国;;二阶锥规划在噪声源稳健定位识别中的应用[J];哈尔滨工程大学学报;2011年12期
4 杨德森;朱中锐;时胜国;;矢量圆阵测向方法[J];哈尔滨工程大学学报;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈欢;直线阵潜艇噪声源高分辨定位识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 时洁;基于矢量阵的水下噪声源近场高分辨定位识别方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李海霞;有限障板对矢量水听器测向的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 郭冲冲;边界条件下矢量噪声场的时空相关特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 庄玮;多平台定位系统的数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 曲文明;被动定位浮标声学系统电子平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 张驰;多矢量水听器的数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
6 王浩;基于矢量传感器阵列的空间谱估计技术的研究[D];昆明理工大学;2008年
7 付学瑞;基于高阶累积量的半圆阵声聚焦技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
8 杨旭阳;基于水下小型作业平台的声探测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 李慧;水下信息网络节点通信算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 刘振江;潜标系统数据采集存储技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 叶中付;空间平滑差分方法[J];通信学报;1997年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付佳;刘静;赵欣;崔东;;一种应用于OFDM系统的MUSIC改进算法[J];无线电通信技术;2008年04期
2 王惠刚,李志舜,孙进才;基于相位匹配原理的稳健方位估计[J];电子与信息学报;2005年02期
3 江南,黄建国,冯西安,管静;基于水声矢量传感器阵的波达方向估计[J];贵州科学;2002年04期
4 严胜刚,王惠刚,李志舜,孙进才;信号相位匹配原理的方位估计性能分析[J];西北工业大学学报;2005年05期
5 雷中定,黄绣坤,张树京;宽带波达方向估计的快速算法[J];铁道学报;1997年04期
6 李世磊,吴长奇,付佳;一种基于最佳权系数的DOA估计方法[J];无线电通信技术;2005年04期
7 陈志菲;孙进才;侯宏;;子阵和相位平滑的相位差方向估计方法[J];西安交通大学学报;2010年10期
8 司伟建;蓝晓宇;;基于谱函数二阶导数的波达方向估计算法[J];系统工程与电子技术;2011年07期
9 刘枫;李少谦;刘刚;;一种非理想阵列的快速宽带信号方位估计算法[J];系统仿真学报;2006年06期
10 潘玉平;齐青茂;;波束形成技术在短波侦测中的应用[J];无线电工程;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 江南;黄建国;李姗;;单矢量水听器DOA估计算法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
2 张有志;章新华;许策;夏志军;;欠定波达方向估计方法在水声环境中的应用研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
3 孙国仓;惠俊英;;基于阵列声强器的稀疏声矢量传感器阵方位估计[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
4 熊立志;漆兰芬;;一种新的天线阵列位置误差校正算法[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
5 马艳;孔燕;杜金香;;最大似然方位估计的迭代求解[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
6 齐赛;杨树元;;一种新颖的基于伪协方差矩阵的快速DOA估计算法[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 蒋飚;孙长瑜;;噪声方差匹配高分辨方位估计算法研究[A];中国声学学会2003年青年学术会议[CYCA'03]论文集[C];2003年
8 蒋飚;;基于空时相关阵联合对角化的子空间DOA估计[A];水下声系统会议论文集[C];2006年
9 陈佳路;郑成诗;李晓东;田静;;一种面向二元小孔径传声器阵列的时域波达方向估计算法[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
10 何劲;陈建文;刘中;;实数遗传算法在米波雷达方位超分辨中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余平;基于小卫星移动通信的自适应阵列天线技术的研究[D];重庆大学;2003年
2 张光斌;双/多基地雷达参数估计算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 宋海岩;具有高稳健性的浅海目标方位估计方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 孙绪宝;无线通信智能天线算法的研究[D];上海大学;2005年
5 李福昌;宽带测向算法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 武刚;多入多出无线通信中的信道模型、空时编码及关键技术研究[D];电子科技大学;2004年
7 宋昕;复杂环境下的鲁棒自适应波束形成算法的研究[D];东北大学;2008年
8 吴云韬;非平稳、色噪声环境下的参数估计方法研究[D];西安电子科技大学;2003年
9 赵宇;基于支持向量机的多用户检测算法、功率控制算法和波达方向估计算法[D];中国科学技术大学;2006年
10 包志强;快速稳健的参数估计及波束形成技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 喻敏;声矢量传感器的Capon方位估计[D];哈尔滨工程大学;2004年
2 张辉;基于状态空间模型的波达方向和频率联合估计方法研究[D];吉林大学;2011年
3 孙建庆;超宽带信号波达方向估计算法的研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 刘宪军;阵列天线波达方向估计算法的研究[D];电子科技大学;2012年
5 李金锁;无线移动通信中的智能天线技术——信号波达方向DOA估计研究[D];昆明理工大学;2004年
6 曹东;智能天线中阵列信号处理算法的研究[D];南京理工大学;2004年
7 郑乐;智能天线波达方向估计算法的研究[D];华南理工大学;2010年
8 周宁;宽带源方位估计算法研究[D];河南大学;2010年
9 王天华;MUSIC算法在无源测向技术中的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 李雪静;约束波束形成及波达方位估计算法研究[D];河南大学;2008年
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