一种频分MIMO声呐的波达方向估计算法

作者：姚琳; 刘晓东

来源：声学技术, 2021, 40(05): 710-716.

DOI：10.16300/j.cnki.1000-3630.2021.05.018

• 多输入多输出声呐(MIMO)
• 频率分集
• 高分辨率
• 波达方向(DOA)估计

为了使声呐阵列在有限的载体空间内获得较高的角度分辨率,设计了基于频率分集的多输入多输出(Multiple Input Multiple-Output, MIMO)声呐。该MIMO声呐采用N发M收的布阵方式,接收阵为M元均匀线阵,发射阵由N个阵元组成,且各发射阵元发射中心频率不同、包络相同的窄带信号。建立密集式频分MIMO声呐的回波模型,并以此模型为基础提出了波达方向估计算法方向-相位域多重信号分类(Direction and Phase Domain-Multiple Signal Classification, DPD-MUSIC)算法。仿真实验中以双频MIMO声呐为例,将频分MIMO声呐的DPD-MUSIC算法的估计性能与单输入多输出(Single-Input Multiple-Output, SIMO)声呐MUSIC算法的估计性能进行了对比。仿真结果表明,频分MIMO声呐利用DPD-MUSIC算法可以获得优于等接收阵元数SIMO声呐的角度分辨率和角度估计精度。

• 单位
  声场声信息国家重点实验室; 中国科学院声学研究所; 中国科学院大学