复杂噪声场下对角减载技术的原理及应用夏麾军马远良-物理学报.PDF

复杂噪声场下对角减载技术的原理及应用 夏麾军 马远良 刘亚雄 Principleandapplicationofdiagonalreducingmethodin the complex noise fields XiaHui-Jun MaYuan-Liang LiuYa-Xiong 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,014304(2017) DOI: 10.7498/aps.66.014304 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.66.014304 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2017/V66/I1 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin 局部固体填充的水中复杂目标声散射计算与实验 Acousticscatteringofacomplextargetwithpartiallysolid-fillingimmersedinwater: numericalsimulation andexperiment 物理学报.2016,65(18): 184301 /10.7498/aps.65.184301 水下目标声散射信号的时频域盲抽取 Blindsourceextractionbasedontime-frequencycharacteristicsforunderwaterobjectacousticscattering 物理学报.2016,65(16): 164301 /10.7498/aps.65.164301 大深度接收时深海直达波区的复声强及声线到达角估计 Complex acoustic intensity with deep receiver in the direct-arrival zone in deep water and sound-ray- arrival-angleestimation 物理学报.2016,65(16): 164302 /10.7498/aps.65.164302 海洋环境噪声场对称性分析及噪声消除方法 Analysisofthesymmetryof theambientnoiseandstudy of thenoise reduction 物理学报.2016,65(14): 144302 /10.7498/aps.65.144302 陆架斜坡海域声场特性对常规波束形成阵增益的影响 Arraygainofconventionalbeamformeraffectedbystructure of acoustic field incontinental slope area 物理学报.2016,65(14): 144303 /10.7498/aps.65.144303 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 66, No. 1 (2017) 014304 复杂噪声场下对角减载技术的原理及应用 夏麾军 马远良 刘亚雄 1) (西北工业大学航海学院, 西安 710072) 2)(西北工业大学, 海洋声学信息感知工业和信息化部重点实验室, 西安 710072) 3)(长沙金信诺防务技术有限公司, 长沙 410000) ( 2016 年7 月5 日收到; 2016 年10 月9 日收到修改稿) 实际水下噪声场是非常复杂的, 它具有一定的相关性, 且各阵元接收到的噪声的功率不相等, 因此归一化 的噪声协方差矩阵不是单位矩阵, 会使得一些阵列信号处理算法的性能下降. 针对这个问题, 本文充分分析 了复杂噪声场的物理特性, 建立了噪声协方差矩阵的物理模型, 提出了一种复杂噪声场下的协方差矩阵对角 减载技术. 首先将数据协方差矩阵减去一个减载系数矩阵, 在使得波束输出信噪比达到最大的约束条件下, 获得了减载系数矩阵的理论表达式和近似表达式. 然后利用最小二乘方法, 估计减载系数矩阵, 并且理论分 析了噪声场的相关性及输入信噪比对估计误差的影响. 仿真实验和湖试数据处理结果表明, 在复杂噪声场条 件下, 该算法提高了输出信噪比, 改善了阵列信号处