CN114089276B 一种自适应水下声源被动定位方法及系统 （青岛海洋科技中心）

本发明公开了一种自适应水下声源被动定代终止条件的设置实现自适应全加权MUSIC空间用常规MUSIC算法需要进行的信源数目估计，解决了实际应用中因导向矢量失配和噪声子空间2频谱分析步骤：采用快速傅里叶变换将所述信号转换到频域，通过计算步骤：计算阵列接收信号的协方差矩阵，通过特获得步骤：根据所述协方差矩阵的特征值设计权值矩阵，根据下一次迭代的空间谱代价函数估计值获得步骤：3.如权利要求2所述的自适应水下声源被动定位方法，其特征在于，所述获得步骤包4.如权利要求1所述的自适应水下声源被动定位方法，其特征在于，所述判断步骤包设置迭代阈值；若所述当前空间谱代价函数值与所述下一次迭代所述当前空间谱代价函数值与所述下一次迭代的空间谱代价函数估计值之差的绝对值不6.如权利要求1所述的自适应水下声源被动定位方法，其特征在于，所述计算步骤包根据至少一个信号矢量计算得到协方差矩阵，对所述协方差矩阵38.如权利要求1所述的自适应水下声源被动定位方法，其特征在于，所述获得步骤包根据所述导向矢量估计与所述全加权空间向量的正交性，构建阵列的MUSIC空间谱函9.一种自适应水下声源被动定位系统，其特征在于，所统应用于权利要求1_8任一项所述的自适应水下声源被动定位方法，所述自适应水下声源频谱分析模块，所述频谱分析模块采用快速傅里叶变换将所述信号计算模块，所述计算模块计算阵列接收信号的协方差矩阵获得模块，所述获得模块根据所述协方差矩阵的特征值设计权矩阵加权接受信号协方差矩阵的全部特征值，形成全加权空间向量；构建MUSIC空间谱函其中，所述获得模块首先在一定范围内进行空间谱的4[0003]多重信号分类算法(Multiplesignalclassification,MUSIC)是一种被广泛使用[0004]传统的波束形成方法假定期望信号的导向矢量是精确已[0005]MUSIC算法是一种基于矩阵特征空间分解的方法，通过信源信号子空间和噪声子确性十分重要。如果估计的信源数目有误差,就会导致根据该信源数目确定的噪声子空间与实际的噪声子空间不符。在信号源数目过估计的情况下估计的信源数目多于实际值，间谱将产生漏警现象和较大的波达方向估计偏差。通常采用Akaike信息准则(Akaike[0006]因此在信源频率和数目未知的情况下研究可实现目标准确估计的自适应波束形5[0027]根据至少一个信号矢量计算得到协方差矩阵，对所述协[0031]根据所述导向矢量估计与所述全加权空间向量的正交性，构建阵列的MUSIC空间6[0034]频谱分析模块，所述频谱分析模块采用快速傅里叶变换来确定噪声子空间，本发明中采用协方差矩阵的特征值构造权值矩阵加权全部特征向量，7列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单8[0069]当前空间谱代价函数值获得步骤S52：利用所述当前波达方位估计值和空间谱代[0070]下一次迭代的空间谱代价函数估计值获得步骤S53：利用所述当前波达方位估计[0075]根据至少一个信号矢量计算得到协方差矩阵，对所述协[0079]根据所述导向矢量估计与所述全加权空间向量的正交性，构建阵列的MUSIC空间9M*N导向矢量矩阵N息，X(ω)＝FFT(X(t)),通过在频域内求解频谱的模极大值对应的频率获得频率估计[0087]具体地说，根据N个接收信号矢量得到协方差矩阵对协方差矩阵R进行特征分解得到特征值λ与特征向数为8，阵元间距为二分之一波长的水听器阵列模型，三个相同频率的不相干信号分别从(ProgrammableRead_OnlyMemory，简称为PROM)、可擦除PROM(ErasableProgrammableRead_OnlyMemory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(ElectricallyAlterableRead_OnlyMemory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况页模式动态随机存取存储器(FastPageModeDynamicRandomAccessMemory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(ExtendedDateOutDynamicRandom[0116]存储器82可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及SideBus，简称为FSB)、超传输(HyperTransport，简称为HT)互连、工业标准架构脚数(LowPinCount，简称为LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MicroChannel称为PCI)总线、PCI_Express(PCI_X)总线、串行高级技术附件(SerialAdvancedStandardsAssociationLocalBus，简称为VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多[0121]该电子设备可以基于自适应水下声源被动定位，从而