[发明专利]一种声矢量圆阵模态域稳健方位估计方法

摘要

本发明提供的是一种声矢量圆阵模态域稳健方位估计方法。获得声矢量圆阵声压通道及振速x、y通道的接收信号P(t)、Vx(t)和Vy(t)；得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号Pe(t)、Vex(t)和Vey(t)；将Vex(t)、Vey(t)通过电子旋转得到组合振速Vec(t)，由Pe(t)和Vec(t)得到协方差矩阵Repv，引入酉矩阵Q对Repv作变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵Rpv；约束模态域变换及实值处理后的导向矢量，利用二阶锥规划求解得到最优权矢量ωrob；得到的模态域变换及酉矩阵实值变换后的导向矢量得到输出空间谱图，由谱峰位置得到目标方位。本发明克服了相关声源分辨困难、失配情况下最小方差无畸变响应算法性能退化、可处理的信噪比门限高等问题。具有分辨率高、稳健性强、计算量小、背景噪声抑制能力强等众多优点。

主权项

1.一种声矢量圆阵模态域稳健方位估计方法，其特征是：(1)声矢量圆阵信号接收数据通过声矢量圆阵信号接收模型，获得声矢量圆阵声压通道及振速x、y通道的接收信号P(t)、Vx(t)和Vy(t)；(2)通过相位模态域变换矩阵Fe，得到相位模态域声压通道及振速x、y通道接收信号Pe(t)、Vex(t)和Vey(t)；将相位模态域的振速x、y通道接收信号Vex(t)、Vey(t)通过电子旋转得到组合振速Vec(t)，由相位模态域声压通道接收信号Pe(t)和组合振速Vec(t)得到协方差矩阵Repv，引入酉矩阵Q对Repv作实值变换得到模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵Rpv；(3)设置步长实施方位角扫描，对于任意方位角将声矢量圆阵导向矢量分别经过模态域变换矩阵F_e及酉矩阵Q实值变换后，得到模态域变换及酉矩阵实值变换后的导向矢量(4)将步骤(2)中的模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵R_pv和步骤(3)中的模态域变换及酉矩阵Q实值变换后的导向矢量输入最差性能优化波束形成器，利用二阶锥规划求解得到最优权矢量(5)通过步骤(2)中的模态域声压振速联合处理的实值协方差矩阵R_pv和步骤(4)中的最优权矢量绘制空间谱图，由谱峰位置得到目标方位。