[发明专利]一种单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的修正方法

说明书

本发明具体涉及一种单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的修正方法。本发明包括：用常规的MVDR算法及MUSIC算法对单只矢量水听器接收到的数据进行方位估计；确定Vx通道及Vy通道修正因子的搜索范围；设定修正因子，并用其对接收数据进行修正，以修正后信号归一化MUSIC谱的取值范围为目标函数进行最优搜索，确定最优修正因子；用最优修正因子对接收数据进行修正并进行方位估计。本发明在单只矢量水听器各个通道幅度增益不一致的条件下，可通过修正因子对接收数据进行修正，解决了单只矢量水听器各通道幅度增益不一致条件下，信号方位估计精度低、存在“伪峰”等问题，实现了单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的方位估计。

技术领域

本发明具体涉及一种单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的修正方法。

背景技术

与声压水听器相比，矢量水听器具有三个通道，分别为声压p通道、振速vx通道、振速vy通道，因此矢量水听器可以同时、共点测量声场的声压与振速，获得更多的声场信息，依靠单个矢量水听器就可以完成水下目标的方位估计，且不存在多值模糊的问题。但是，单只矢量水听器方位估计的性能严重依赖于良好的通道特性和外部环境。当单只矢量水听器的声压和振速通道的幅度和相位特性基本一致时，单只矢量水听器可以正确反映声压和振速的信息，进而进行高分辨方位估计；但是，在实际的工程应用中，由于传感器敏感元件的差异、硬件放大电路构造的差异、安装的差异以及传输信道的不同等原因，单只矢量水听器的声压和振速通道的幅度和相位特性很难做到严格一致。因此研究单只矢量水听器通道的幅相误差给方位估计带来的影响十分必要。

为了解决单只矢量水听器通道幅相特性不一致导致空间谱的谱峰变宽，甚至出现“伪峰”的问题，本发明提供了一种单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的修正方法。本发明方法通过最优搜索，实现对单只矢量水听器各通道幅度增益一致性的修正，解决了单只矢量水听器各通道幅度增益不一致条件下，信号方位估计精度低、存在“伪峰”等问题，实现了单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的方位估计。

发明内容

本发明的目的是提供一种单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的修正方法。

本发明的目的是这样实现的：

步骤S1：用常规的MVDR方法及MUSIC方法对单矢量水听器接收到的数据进行方位估计；

步骤S2：确定Vx通道及Vy通道修正因子的搜索范围；

步骤S3：设定修正因子，并用其对接收数据进行修正，以修正后信号归一化MUSIC谱的取值范围为目标函数进行最优搜索，确定最优修正因子；

步骤S4：用最优修正因子对接收数据进行修正并进行方位估计；

本发明的核心技术在于根据常规MVDR及MUSIC方法方位估计得到的结果，对比分析可判断各通道幅度增益相对大小，从而确定Vx通道及Vy通道修正因子的搜索范围；并以修正因子修正后的数据进行方位估计得到的归一化MUSIC谱的取值范围为目标函数进行最优搜索，当目标函数取最大值时，对应的修正因子即为最优修正因子，由最优修正因子修正后的数据，可实现单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的方位估计。

本发明的有益效果在于：与目前存在的常规的单只矢量水听器目标方位估计方法相比，本发明在单只矢量水听器各个通道幅度增益不一致的条件下，可通过修正因子对接收数据进行修正，解决了单只矢量水听器各通道幅度增益不一致条件下，信号方位估计精度低、存在“伪峰”等问题，实现了单只矢量水听器各通道幅度增益不一致时的方位估计。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2为通道幅度增益不一致时常规MVDR及MUSIC方法估计结果。

图3为常规方法与本文方法对单目标方位估计结果

具体实施方式