应用半正定规划的目标方位超分辨方法

作者：王悦关; 马晓川^*; 宋其岩; 李璇

来源：声学学报(中文版), 2019, 44(04): 545-554.

DOI：10.15949/j.cnki.0371-0025.2019.04.015

• 分辨力
• 采样协方差矩阵
• 方位谱
• 低信噪比
• 阵元间距
• 快拍数
• CBF
• 半正定规划
• 多目标分辨
• 最小特征值
• 空间谱
• 方位超分辨

针对水下目标方位超分辨估计问题,提出了一种基于半正定规划(Sdp)的常规波束(CBF)方位超分辨算法(SdpCBF).Sdp-CBF算法基于常规波束形成获得多目标方位谱数据,利用阵列响应矩阵和半正定规划技术,精确估计目标数量和波达角方向.该算法的本质是利用阵列特性和信号能量信息获得超分辨方位估计,不用进行子空间分解,通过卷积反演的方式将阵列孔径的有限效应消除,在L2范数约束条件下重构空间谱.仿真表明,Sdp-CBF算法具有较强的噪声抑制能力,对非相干和相干信号均具有目标方位超分辨能力,在低信噪比环境下的方位分辨性能超过多重信号分类(MUSIC)等经典高分辨算法。对消声水池以及湖上实验数据的处理结果显示,Sdp-CBF算法在复杂环境中对相干信号及微弱信号具有较强的分辨能力。

• 单位
  中国科学院声学研究所; 中国科学院大学