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题名一维混合传感器阵列信号波达方向估计
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作者
胡必伟
吴志平
饶伟
李源清
胡毕炜
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机构
江西省科技基础条件平台中心
南昌工程学院信息工程学院
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出处
《计算机与现代化》
2023年第12期94-99,117,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61961025)
江西省自然科学基金资助项目(20202BABL202001)
江西省科技计划项目(20202BAA208001)。
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文摘
由于矢量传感器可提供更多的有效信息,如:声信息和电磁信息,因此矢量传感器阵列在波达方向估计中的表现比标量传感器阵列更优。但是由于单个矢量传感器自身构造的复杂性,矢量传感器阵列的成本高于标量传感器阵列。为了降低矢量传感器阵列成本,本文首先提出一种由声矢量传感器和标量传感器构成的一维混合传感器阵列结构。然后利用张量代数对该阵列接收信号的二阶统计量进行处理,得到一个三阶张量模型,该模型对应于一个全部由声矢量传感器构成的虚拟均匀线阵,让所提出的混合传感器阵列在更低的成本下可以实现超出相同数量声矢量传感器阵列的估计性能。分析表明,当新阵列使用M2个声矢量传感器和2M2个标量传感器时,可以构造出一个虚拟的含有约2M22-M2个声矢量传感器的均匀线阵。最后针对虚拟阵列的张量模型,利用张量分解实现入射信号的波达方向估计。在相同的阵列成本下,新阵列以及张量代数处理方法具有更好的DOA估计精度和更优的角度分辨率。仿真结果验证了该方法的有效性。
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关键词
波达方向估计
混合传感器阵列
声矢量传感器
张量代数
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Keywords
direction of arrival estimation
hybrid sensor array
acoustic vector sensor
tensor algebra
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分类号
TN911.7
[电子电信—通信与信息系统]
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