[实用新型]基于夹角可调三维阵的非圆信号水下DOA估计装置

摘要

本实用新型公开了一种基于夹角可调三维阵的非圆信号水下DOA估计装置，使用一个二维夹角可调的均匀三维线阵作为接收阵列，这种阵列能够进行灵活测量，通过实现线阵在二个维度上的夹角可调进行多次测量，可以达到提升估计性能的目的。为了克服水声环境中信号快速衰减的问题，通过将非圆信号应用到水下DOA估计中，采用基于非圆信号的NC‑ESPRIT算法，以提升估计性能；为了消除声速影响造成的估计偏差，采用声速无关的二维DOA估计表达式；同时为了实现三维夹角可调均匀线阵下的三组参数的成功配对，采用了一种基于子空间投影角度配对的三参数配对方法，提升了水下DOA估计精度。综上，本实用新型估计精度高，具有较强的实用性。

主权项

1.一种基于夹角可调三维阵的非圆信号水下DOA估计装置，其特征在于，所述的估计装置包括数据处理与控制模块、以及分别与数据处理与控制模块相连的发射模块、接收模块、输出模块和电源模块，其中，所述的数据处理与控制模块包括依次连接的A/D转换器、D/A转换器和处理器，/n所述的发射模块包括依次连接的功率放大器、阻抗匹配电路和超声波发射探头，通过D/A转换器与处理器相连，根据处理器发出的指令发射指定的非圆信号；/n所述的接收模块采用三维夹角可调均匀线阵，所述的三维夹角可调均匀线阵包括一个L型阵列和一个具有2自由度的旋臂阵列，其中L型阵列的2个子线阵分别设为线阵1和线阵2，具有2自由度的旋臂阵列设为线阵3，线阵1排布于坐标系x轴上，线阵2排布于坐标系y轴上，线阵3具有2自由度的旋转特性，线阵3与线阵1的夹角为Δx，线阵3与线阵2的夹角为Δy，夹角Δx和夹角Δy可调节，线阵1、线阵2和线阵3都为均匀线阵并都有M个接收阵元，阵元的平均间距为d；/n所述的输出模块包括USB接口和显示器，将数据处理与控制模块中处理完毕的数据通过USB接口输出到外部装置或者显示器进行显示；/n所述的电源模块分别与数据处理与控制模块、发射模块、接收模块和输出模块相连并进行供电。/n