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拖线阵的阵形畸变与左右舷分辨 被引量:23
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作者 何心怡 蒋兴舟 +1 位作者 李启虎 张春华 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期409-413,共5页
能否利用信号处理方法在单根普通线列阵上实现对目标的左右舷分辨是一个具有实用价值的研究点,文中利用线列阵在拖曳过程中产生的阵形畸变现象来解决单根普通线列阵的左右舷分辨问题。首先建立了拖线阵两种可能的阵形畸变模型:阵列呈圆... 能否利用信号处理方法在单根普通线列阵上实现对目标的左右舷分辨是一个具有实用价值的研究点,文中利用线列阵在拖曳过程中产生的阵形畸变现象来解决单根普通线列阵的左右舷分辨问题。首先建立了拖线阵两种可能的阵形畸变模型:阵列呈圆弧状和阵列呈横向随机误差的类直线阵;然后分析了这两种畸变情况对拖线阵波束形成带来的问题;指出了畸变阵从原理上破坏了直线阵列处理中固有的对称性,按照畸变后的阵形进行波束形成,即可完成对目标的左右舷分辨。在合适的水听器位置标准偏差下,镜像源抑制比能达到10 dB以上,并且能显著改善波束形成效果。仿真实验研究充分证明了以上结论。 展开更多
关键词 拖线阵 阵形畸变 信号处理 右舷分辨 船舶声学
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声矢量传感器线阵的左右舷分辨 被引量:21
2
作者 孙贵青 张春华 +1 位作者 黄海宁 李启虎 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期848-855,共8页
声矢量传感器由声压传感器和惯性传感器复合而成,可同时测量声场一点处的声压标量和质点振速矢量的各正交分量,为解决传统声压水听器线阵固有的左右舷模糊难题提供了新的方法和手段.利用声矢量传感器线阵指向性函数研究了3种常规波束形... 声矢量传感器由声压传感器和惯性传感器复合而成,可同时测量声场一点处的声压标量和质点振速矢量的各正交分量,为解决传统声压水听器线阵固有的左右舷模糊难题提供了新的方法和手段.利用声矢量传感器线阵指向性函数研究了3种常规波束形成器的左右舷抑制比,然后简要分析了MVDR波束形成器的左右舷抑制比.理论分析和海试结果均表明:1)左右舷抑制比除了都不可避免地与信噪比有关之外,相比于具有一定左右舷分辨能力的声压水听器多线阵和三元组声压水听器线阵,声矢量传感器线阵的左右舷分辨性能主要取决于与频率无关的矢量传感器阵元指向性;2)声矢量传感器线阵MVDR波束形成器的左右舷分辨性能大大优于常规波束形成器. 展开更多
关键词 声矢量传感器线阵 右舷分辨 波束形成
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拖曳线列阵声呐及其左右舷分辨方法概述 被引量:21
3
作者 何心怡 张春华 李启虎 《舰船科学技术》 北大核心 2006年第5期9-14,共6页
概述了拖曳线列阵声呐的发展概况,重点总结了国内外拖曳线列阵声呐左右舷分辨方法的发展情况,包括传统单根线列阵左右舷分辨方法、三元水听器组左右舷分辨方法、双线阵左右舷分辨方法和矢量水听器线列阵左右舷分辨方法等。本文对于拖曳... 概述了拖曳线列阵声呐的发展概况,重点总结了国内外拖曳线列阵声呐左右舷分辨方法的发展情况,包括传统单根线列阵左右舷分辨方法、三元水听器组左右舷分辨方法、双线阵左右舷分辨方法和矢量水听器线列阵左右舷分辨方法等。本文对于拖曳线列阵声呐的相关研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 拖曳线列阵声呐 右舷分辨 传统单根线列阵 三元水听器组 双线阵 矢量水听器线列阵
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阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响 被引量:14
4
作者 张宾 孙贵青 李启虎 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期294-299,共6页
分析了阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响。首先由双线阵指向性函数及左右舷抑制比公式,推导并定义了双线阵声呐实现左右舷分辨的两个关键参量——特征方位和特征频率。然后在引入阵形畸变量的基础上,利用阵形畸变时的左右舷抑... 分析了阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响。首先由双线阵指向性函数及左右舷抑制比公式,推导并定义了双线阵声呐实现左右舷分辨的两个关键参量——特征方位和特征频率。然后在引入阵形畸变量的基础上,利用阵形畸变时的左右舷抑制比公式,进一步推导得到特征方位及特征频率关于阵形畸变量的解析关系式。理论分析、仿真结果以及海上试验数据都表明,阵形畸变会改变特征方位和特征频率,造成拖曳双线阵左右舷分辨性能下降甚至再次产生左右舷模糊。 展开更多
关键词 分辨性能 畸变 线阵 拖曳 特征频率 指向性函数 右舷分辨 右舷模糊
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一种典型阵形畸变对双线阵声纳左右舷分辨性能的影响 被引量:8
5
作者 张宾 孙贵青 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2383-2388,共6页
阵形畸变对双线阵左右舷分辨性能有重要影响.本文针对一种典型的张角畸变展开深入分析.首先设定了畸变量,推导出左右舷抑制增益关于该畸变量的函数关系,进而分析该畸变量对双线阵声纳左右舷分辨两个重要性能指标——特征方位和特征频率... 阵形畸变对双线阵左右舷分辨性能有重要影响.本文针对一种典型的张角畸变展开深入分析.首先设定了畸变量,推导出左右舷抑制增益关于该畸变量的函数关系,进而分析该畸变量对双线阵声纳左右舷分辨两个重要性能指标——特征方位和特征频率的影响,同时对于两种常用的左右舷分辨方法在此种畸变情况下的性能也进行了深入讨论.仿真结果显示,此种畸变严重抑制了正横方位的左右舷分辨性能,甚至会形成误判,并且基于时延估计的左右舷分辨方法和基于双线阵指向性的常规方法都将产生较大误差,需校正后才能应用. 展开更多
关键词 阵形畸变 双线阵声纳 右舷分辨 右舷抑制增益 特征方位 特征频率
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基于几何相移模型的双线列阵左右舷分辨技术研究 被引量:7
6
作者 何心怡 蒋兴舟 张春华 《应用声学》 CSCD 北大核心 2004年第2期38-44,共7页
针对双线列阵克服左右舷模糊问题,将双线列阵认为是由两两阵元为一组的偶极子构成的单线列阵,利用几何相移模型对目标进行左右舷分辨,经过理论分析、仿真实验和湖试实验,指出了几何相移模型不仅能解决单频情况下的左右舷模糊问题,而且... 针对双线列阵克服左右舷模糊问题,将双线列阵认为是由两两阵元为一组的偶极子构成的单线列阵,利用几何相移模型对目标进行左右舷分辨,经过理论分析、仿真实验和湖试实验,指出了几何相移模型不仅能解决单频情况下的左右舷模糊问题,而且还能解决信号带宽不太宽情况下(究竟能到多大相对带宽,取决于所设定的左右舷分辨增益门限)的左右舷模糊问题。该方法经湖试实验得到了很好的验证:在信噪比为5dB时,采用该方法处理时,左右舷分辨差超过7dB。在本文设定的高信噪比条件下,证明了几何相移模型的双线列阵左右舷分辨技术是有效的、可行的。 展开更多
关键词 几何相移模型 双线列阵 右舷分辨 拖曳线列阵 声纳通信
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本艇机动时拖曳阵的阵形估计及左右舷分辨方法 被引量:6
7
作者 焦君圣 《声学与电子工程》 2007年第4期16-19,34,共5页
本艇机动时,拖线阵的阵形畸变非常严重,降低了拖线阵检测微弱目标的能力,利用畸变拖线阵接收到的声场数据作阵形估计,然后利用估计出的畸变阵形信息作宽带检测和目标左右舷分辨。实验数据处理结果表明,该方法可以提高畸变阵的宽带检测能... 本艇机动时,拖线阵的阵形畸变非常严重,降低了拖线阵检测微弱目标的能力,利用畸变拖线阵接收到的声场数据作阵形估计,然后利用估计出的畸变阵形信息作宽带检测和目标左右舷分辨。实验数据处理结果表明,该方法可以提高畸变阵的宽带检测能力,很好地分辨目标的左右舷。 展开更多
关键词 畸变阵 阵形估计 右舷分辨
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基于噪声相关模型的二元水听器组左右舷分辨技术研究 被引量:6
8
作者 何心怡 蒋兴舟 张春华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期90-94,共5页
文中针对拖曳线列阵声纳的左右舷模糊问题 ,提出了一种全新的线列阵基阵结构 :二元水听器组 ,并采用噪声相关模型实现左右舷分辨。经过理论分析和仿真实验研究 ,证明了基于噪声相关模型的二元水听器组能够有效地解决单频、多频和宽带情... 文中针对拖曳线列阵声纳的左右舷模糊问题 ,提出了一种全新的线列阵基阵结构 :二元水听器组 ,并采用噪声相关模型实现左右舷分辨。经过理论分析和仿真实验研究 ,证明了基于噪声相关模型的二元水听器组能够有效地解决单频、多频和宽带情况下的左右舷分辨问题。而且二元水听器组比三元水听器组结构简单、安装精度要求低、花费相对低廉、算法简单、易于实时实现 。 展开更多
关键词 水声学 二元水听器组 右舷分辨 噪声相关模型 单频 多频 宽带
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双线阵目标左右舷分辨概率分析 被引量:3
9
作者 蒋飚 《应用声学》 CSCD 北大核心 2009年第3期203-207,共5页
基于二元假设检验理论,研究了双线列阵对目标方位左右舷分辨的正确和错误概率。根据阵列接收窄带信号的概率密度函数,定义了左右舷判决统计量,当信号快拍数足够大时,左右舷判决统计量接近正态分布,从而可得到窄带信号的左右舷分辨概率... 基于二元假设检验理论,研究了双线列阵对目标方位左右舷分辨的正确和错误概率。根据阵列接收窄带信号的概率密度函数,定义了左右舷判决统计量,当信号快拍数足够大时,左右舷判决统计量接近正态分布,从而可得到窄带信号的左右舷分辨概率。利用子带信号左右舷分辨概率的频率加权或波束加权,得到频率或波束加权的宽带信号左右舷分辨概率。理论和数值分析表明,窄带信号的左右舷分辨概率取决于双阵间距,而宽带信号的左右舷分辨概率对阵间距的宽容性较大。 展开更多
关键词 双线阵 右舷分辨 指向性函数 右舷分辨概率 右舷抑制比 假设检验
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阵形畸变条件下双线阵左右舷分辨性能分析 被引量:4
10
作者 蒋飚 《应用声学》 CSCD 北大核心 2009年第1期27-31,共5页
研究了双线阵在两种阵形畸变(轴向滑移和航向偏差)条件下的左右舷分辨性能,根据双线阵指向性函数的背瓣特性分析了阵形畸变对左右舷分辨性能的影响。理论分析表明,在无阵形畸变的理想阵形情况下,窄带信号的左右舷分辨能力取决于阵间距... 研究了双线阵在两种阵形畸变(轴向滑移和航向偏差)条件下的左右舷分辨性能,根据双线阵指向性函数的背瓣特性分析了阵形畸变对左右舷分辨性能的影响。理论分析表明,在无阵形畸变的理想阵形情况下,窄带信号的左右舷分辨能力取决于阵间距和信噪比,而对宽带信号,左右舷分辨能力不仅与阵间距和信噪比有关,而且还与接收信号的功率谱密度、处理频段有关。在阵形发生轴向滑移和航向不一致的情况下,在正横方向附近,左右舷分辨性能主要受双线阵的航向差影响,偏离正横方向,较大的轴向滑移会导致左右舷误判。 展开更多
关键词 阵形畸变 双线阵 右舷分辨 右舷抑制比
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双线阵左右舷模糊共轭抵消方法研究 被引量:4
11
作者 王福钋 李淑秋 +1 位作者 李宇 黄海宁 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期131-135,共5页
左右舷分辨问题是拖曳线列阵研究的一个重要问题。本文通过研究平行双线阵的归一化波束输出函数,得到了一种通过对双线阵常规波束形成的输出进行幅度和相位加权来提高左右舷模糊抑制能力的方法。该方法通过分析双线阵的归一化波束输出函... 左右舷分辨问题是拖曳线列阵研究的一个重要问题。本文通过研究平行双线阵的归一化波束输出函数,得到了一种通过对双线阵常规波束形成的输出进行幅度和相位加权来提高左右舷模糊抑制能力的方法。该方法通过分析双线阵的归一化波束输出函数,获得补偿权值,并利用双阵波束输出的幅度加权和相位补偿来抵消目标共轭(镜像)方向的输出,以达到左右舷抑制比最大的目的。数值仿真和海试结果表明,本方法简单实用,能较好的提高双线阵的左右舷抑制比,特别在宽带条件下效果更加明显。 展开更多
关键词 右舷模糊 线阵 共轭 输出函数 波束形成 相位补偿 拖曳线列阵 右舷分辨
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拖曳线列阵若干关键技术综述 被引量:5
12
作者 朱辉庆 张海生 《声学与电子工程》 2020年第2期54-57,共4页
拖曳线列阵声呐具有工作频率低、声学孔径大和受拖曳平台辐射噪声影响小等优点,在反潜战中发挥重要作用。文章对压电阵和光纤阵的共性关键技术中三个方向:水听器及基阵技术、拖曳噪声抑制技术和左右舷分辨技术进行了分析,并总结上述技... 拖曳线列阵声呐具有工作频率低、声学孔径大和受拖曳平台辐射噪声影响小等优点,在反潜战中发挥重要作用。文章对压电阵和光纤阵的共性关键技术中三个方向:水听器及基阵技术、拖曳噪声抑制技术和左右舷分辨技术进行了分析,并总结上述技术未来的重点研究内容。 展开更多
关键词 拖曳线列阵 水听器 拖曳噪声 右舷分辨 综述
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一种用于小横截尺寸三元水听器组的左右舷分辨技术 被引量:5
13
作者 何心怡 蒋兴舟 李启虎 《舰船科学技术》 北大核心 2004年第5期34-39,共6页
针对小横截尺寸三元水听器组的左右舷分辨问题 ,文中提出了一种新的移相方法实现左右舷分辨。与原有的三元水听器组左右舷分辨技术相比 ,该方法不要求三元水听器组的横截尺寸与信号频率相匹配 ,并且计算量较小 ,易于实时实现。经过理论... 针对小横截尺寸三元水听器组的左右舷分辨问题 ,文中提出了一种新的移相方法实现左右舷分辨。与原有的三元水听器组左右舷分辨技术相比 ,该方法不要求三元水听器组的横截尺寸与信号频率相匹配 ,并且计算量较小 ,易于实时实现。经过理论分析和仿真实验 ,证明了文中提出的新的移相方法应用于小横截尺寸三元水听器组 ,能够有效地解决拖曳线列阵的左右舷分辨问题 ,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 右舷分辨 三元水听器组 小横截尺寸 新的移相方法
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UUV航向机动中拖曳线阵阵形及左右舷分辨
14
作者 陈伟 郑鹏 +1 位作者 吴国庆 郑庆新 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第21期110-114,共5页
针对UUV拖曳线阵航速较慢,在遇到海流或航向机动进行左右舷分辨时,线阵阵形畸变现象导致的测向精度变化问题,通过采用Ablow和Schechter提出的缆索偏微分控制方程组对拖曳线阵的阵形变化进行数值求解,采用经典的波束形成方法获得拖曳线... 针对UUV拖曳线阵航速较慢,在遇到海流或航向机动进行左右舷分辨时,线阵阵形畸变现象导致的测向精度变化问题,通过采用Ablow和Schechter提出的缆索偏微分控制方程组对拖曳线阵的阵形变化进行数值求解,采用经典的波束形成方法获得拖曳线阵声呐发生阵形畸变后的波束响应曲线,对海流导致的线阵偏航、UUV航向机动导致的线阵畸变现象引起的波束响应变化进行仿真分析。结果表明:在稳定的侧向海流作用下,线阵发生偏转但基本维持直线型阵列,对目标方位的估计精度影响较小,但线阵探测获得的目标方位与目标相对UUV航向的方位有稳定偏差角度(线阵方向与UUV方向的夹角),无法解决左右舷模糊的问题。在UUV进行航向机动时,线阵发生畸变弯曲,波束主瓣有所变宽,一定程度增加了目标方位估计的误差,但可获得对镜像源较好的抑制效果,实现了对目标的左右舷分辨。 展开更多
关键词 UUV航向机动 拖曳阵阵形 右舷分辨
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利用多普勒信息判断单线阵低速目标左右舷的方法研究
15
作者 张蒙 陈亚伟 《声学技术》 CSCD 北大核心 2023年第2期256-262,共7页
采用常规单线拖曳阵列作为双基地主动声呐的接收平台时,会存在左右舷模糊。常规左右舷判决方法需要声呐探测平台进行转弯等复杂机动,目标定位与跟踪的实时性和连续性难以保证。文章对利用回波多普勒效应实时判断低速目标左右舷的方法进... 采用常规单线拖曳阵列作为双基地主动声呐的接收平台时,会存在左右舷模糊。常规左右舷判决方法需要声呐探测平台进行转弯等复杂机动,目标定位与跟踪的实时性和连续性难以保证。文章对利用回波多普勒效应实时判断低速目标左右舷的方法进行了研究,给出了目标低速运动的条件,并分析了多普勒响应可分辨特性与声呐平台位置、运动状态的关系。通过仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。海试数据处理结果表明,声源船仅具漂流速度时即可通过回波多普勒信息有效判别静止浮台目标的左右舷。该方法可以作为双基地主动声呐探测与定位系统中的辅助手段。 展开更多
关键词 双基地主动声呐 右舷分辨 多普勒信息 低速目标 单线阵
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长线阵声纳左右舷分辨仿真研究 被引量:4
16
作者 韩树平 许兆鹏 董永峰 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第11期412-415,共4页
长线阵声纳是拖曳线列阵声纳的一种重要形式,左右舷模糊问题是其主要缺点之一。针对长线阵声纳满足近场条件的特点,当长线阵声纳呈直线状态时,根据时域波束形成原理建立以目标方位和距离为自变量的目标函数。根据频谱分析后所得的目标频... 长线阵声纳是拖曳线列阵声纳的一种重要形式,左右舷模糊问题是其主要缺点之一。针对长线阵声纳满足近场条件的特点,当长线阵声纳呈直线状态时,根据时域波束形成原理建立以目标方位和距离为自变量的目标函数。根据频谱分析后所得的目标频率,对方位和距离两个参量进行二维搜索,得到目标函数灰度图。当长线阵声纳所在拖体转向机动时,利用长线阵声纳首尾两航向传感器的数据对长线阵声纳的阵形进行预报,在此基础上改写目标函数,再次通过二维搜索得到目标函数灰度图,根据阵形弯曲前后目标函数灰度图的变化,可辨别出目标方位和虚源方位,从而得到一种新的左右舷分辨方法。仿真结果表明目标函数灰度图变化直观明了,所提方法可有效解决长线阵声纳左右舷分辨问题。 展开更多
关键词 长线阵声纳 方位 距离 阵形弯曲 右舷分辨
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被动拖曳线列阵声纳左右舷分辨方法及误差分析
17
作者 刘乐乐 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2023年第6期43-47,共5页
被动拖曳线列阵声纳是一种重要的水下探测工具,具有在海洋环境中实现高分辨率目标检测和定位的能力。本论文主要研究了被动拖曳线列阵声纳系统中的左右舷分辨方法和误差分析。首先,介绍了被动拖曳线列阵声纳的基本原理和工作原理。接着... 被动拖曳线列阵声纳是一种重要的水下探测工具,具有在海洋环境中实现高分辨率目标检测和定位的能力。本论文主要研究了被动拖曳线列阵声纳系统中的左右舷分辨方法和误差分析。首先,介绍了被动拖曳线列阵声纳的基本原理和工作原理。接着,详细讨论了左右舷分辨的关键技术,并提出了几种常用的方法。最后,对误差来源进行了分析,并提出了减小误差的补偿方法。通过本论文的研究,可以为被动拖曳线列阵声纳系统的左右舷分辨提供有益的指导和参考。 展开更多
关键词 被动拖曳线列阵声纳 右舷分辨 误差分析 目标检测 定位
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一种新的二元水听器组左右舷分辨方法 被引量:4
18
作者 何心怡 邱志明 +1 位作者 张春华 李启虎 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2008年第6期1098-1101,共4页
为解决拖曳线列阵声呐的左右舷模糊问题,提出了一种新的二元水听器组左右舷分辨方法.该方法以移相处理为基础,将单个二元水听器看作一个小基阵.移相处理的目的是使从镜像源方向来的信号经处理后最小,进而使单个二元水听器具有心形指向性... 为解决拖曳线列阵声呐的左右舷模糊问题,提出了一种新的二元水听器组左右舷分辨方法.该方法以移相处理为基础,将单个二元水听器看作一个小基阵.移相处理的目的是使从镜像源方向来的信号经处理后最小,进而使单个二元水听器具有心形指向性,从而保证二元水听器组能够分辨目标所处的左右舷.经过理论分析和湖试数据验证,证明了这种方法能有效解决大横截尺寸二元水听器组和小横截尺寸二元水听器组的左右舷模糊问题,适用范围广,算法简单,计算量小. 展开更多
关键词 二元水听器组 右舷分辨 移相 大横截尺寸 小横截尺寸
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转向机动拖曳线列阵空间谱稀疏重构 被引量:3
19
作者 袁骏 蔡志明 +1 位作者 肖卉 奚畅 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第10期163-167,共5页
目标左右舷模糊是利用常规单根拖曳线列阵声纳探测目标时最具欺骗性的干扰之一,严重制约了拖线阵声纳的实际探测效能。根据拖线阵转向机动过程中的目标方位变化特征,提出了一种机动拖线阵空间谱稀疏重构方法。建立了拖线阵在转向过程中... 目标左右舷模糊是利用常规单根拖曳线列阵声纳探测目标时最具欺骗性的干扰之一,严重制约了拖线阵声纳的实际探测效能。根据拖线阵转向机动过程中的目标方位变化特征,提出了一种机动拖线阵空间谱稀疏重构方法。建立了拖线阵在转向过程中的接收信号稀疏模型;构建了基于多个波束域快拍的空间谱联合稀疏重构模型,采用前后向算子分裂方法进行高效的迭代求解。数据仿真结果表明,与常规波束形成方法相比,该方法可以有效地抑制左右舷模糊目标,同时具有更好的角度分辨率。最后通过海上试验数据初步验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 稀疏重构 拖曳线列阵 右舷分辨 前后向算子分裂
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实现最佳左右舷分辨的三线阵最佳阵间距研究 被引量:3
20
作者 吴碧 王华奎 汪新 《声学技术》 CSCD 2009年第6期803-806,共4页
从理论上推导了三线阵最佳阵增益(最佳时-空处理)波束形成器,并给出了高斯背景噪声下三线阵最佳空-时最佳线性处理系统和三线阵次最佳空-时最佳线性处理系统框图。然后在最佳波束形成器的基础上推导了三线阵最佳左右舷分辨的阵间距,最... 从理论上推导了三线阵最佳阵增益(最佳时-空处理)波束形成器,并给出了高斯背景噪声下三线阵最佳空-时最佳线性处理系统和三线阵次最佳空-时最佳线性处理系统框图。然后在最佳波束形成器的基础上推导了三线阵最佳左右舷分辨的阵间距,最后给出了详实的仿真结果论证理论推导。 展开更多
关键词 三线阵 波束形成 右舷分辨 最佳阵间距
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