高分辨阵列处理算法研究

发布时间：2024-03-24 11:33

　　海洋声层析术利用海水声速变化来反演海洋温度的变化乃至海洋气候变化。浅海环境中,声信号在传播过程中存在反射和折射现象,声信号会以多路径的方式进行传播,并且每个声信号(线路径)均为原始信号的复本。海洋声层析术需要对这些不同的声信号进行分离。但是这些多路径效应产生声信号相互为相干信号,对这些声信号的分离造成了较大的干扰。已有的声信号分离算法大都假设噪声为高斯白噪声,而实际海洋环境中的噪声更多的是有色噪声,这些已有的算法在色噪声条件下的对信号的分辨力较弱和对噪声的鲁棒性较差,并且已有的算法通常基于二阶的统计量,不能够充分利用接收数据的统计信息,并且对传感器的数目有一定的要求。本文提出一种基于双阵列的高阶累积量声信号分离算法,相对于已有的基于二阶统计量的算法,该算法充分利用了四阶累积量对高斯白噪声和高斯色噪声均透明的特点,对噪声具有着较好的抑制效果;与此同时,四阶累积量具有阵元扩展效果,能够增加传感器阵列的有效阵元数目和阵列的有效孔径。在仿真实验,水箱实验和实际海洋实验的条件下,本文提出的算法相对于基于二阶统计量算法,能够提高声信号分辨力以及对噪声的鲁棒性。近年来压缩感知在信号处理中有着越来越多...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1海洋声层析术和温室效应之间的关系

于大气规律复杂，直接多点测量将会极其困难并且耗资巨大。然而大的吸热实体提供了一种测量温升的方式。水的比热容大，海水温度度的变化更缓慢，并且海水中声速变化对于水温变化较为敏感，低频小，因此可以利用测量海洋中声速变化来实现对地球温升进行测量层析术(OceanAcousticTomo....

图1-2多径传播图示

图1-2多径传播图示国内外研究现状浅海OAT中声信号分离技术在浅海OAT中需要利用阵列信号处理技术对不同的声信号（线路径）进行识。在浅海波导中，波束形成类算法是阵列处理技术中简单经典的算法。常规波法（ConventionalBeamforming:CBF）是最具....

图2-1声源在远场中的平面波假设

运用到达时间和到达角度对SICAL算法在宽带相干信号条件下具有很好的分度，接近到达时间，不同发射角度时候，一维或个信号。针对这个问题，近些年来，基于双阵列法是三维的声信号分离算法，能够使用发射角作两个信号分别识别出来。要介绍阵列信号处理基础内容，以及声信号分SICAL和Do....

图2-2等距线性阵列示意图

图2-2等距线性阵列示意图在等距线性阵列中，相邻传感器的间隔均为Δ，传感器阵以方向入射到传感器阵列上，假设图中的第一个传感器第m个传感器和参考传感器之间的时间延迟为:是传感器阵列中相邻两个传感器之间的时间延迟。型信号，并且基阵为M个传感器构成的等距线性阵列，阵....

本文编号：3937381