Page 172 - 《应用声学》2025年第1期
P. 172

168                                                                                  2025 年 1 月


             估计值相对平稳,但是2D-MUSIC 方法受搜索间隔                        法具有更好的估计性能,湖上试验数据的处理结果
             的影响,导致估计角度存在误差,且估计时间长。由                           验证了该方法在实际场景下的实用性。
             历程图可知,本文方法的俯仰角估计值接近试验数
             据真实俯仰角度,且估计过程较稳定,具有稳健性。
                                                                              参 考 文        献
                  30
                                           2D-MUSIC
                                           Euler-PM              [1] 朱大君, 何培宇, 喻伟闯. 基于 L 型和差嵌套阵的二维波达方
                  25                       EDOA-Matrix             向估计 [J]. 信号处理, 2022, 38(3): 466–473.
                                           వ஡வข
                                                                   Zhu Dajun, He Peiyu, Yu Weichuang. Two-dimensional
                  20
                                                                   DOA estimation based on L-shaped sum difference nested
                 ௑ᫎ/s  15                                          array[J]. Journal of Signal Processing, 2022, 38(3):
                                                                   466–473.
                                                                 [2] 王咸鹏, 国月皓, 黄梦醒, 等. 互耦条件下 MIMO 雷达非圆目
                  10
                                                                   标稳健角度估计方法 [J]. 通信学报, 2019, 40(7): 144–150.
                                                                   Wang Xianpeng, Guo Yuehao, Huang Mengxing, et al.
                   5
                                                                   Robust angle estimation method for noncircular targets in
                                                                   MIMO radar with mutual coupling[J]. Journal on Com-
                   15          20         25          30
                                 வͯᝈ/̵°̶                           munications, 2019, 40(7): 144–150.
                                                                 [3] 刘建涛, 任岁玲, 姜永兴, 等. 基于数据协方差矩阵重构的
                            图 7  方位角历程图                            MIMO 声纳 DOA 估计 [J]. 应用声学, 2017, 36(2): 162–167.
                        Fig. 7 Azimuth course chart                Liu Jiantao, Ren Suiling, Jiang Yongxing, et al. DOA es-
                                                                   timation in MIMO sonar based on sample covariance ma-
                  30                                               trix reconstruction[J]. Journal of Applied Acoustics, 2017,
                                            2D-MUSIC               36(2): 162–167.
                                            Euler-PM
                  25                        EDOA-Matrix          [4] 黄惠祥, 郭秋涵, 童峰, 等. 分布式压缩感知麦克风阵列多声
                                            వ஡வข                   源方位估计 [J]. 应用声学, 2019, 38(4): 605–614.
                  20                                               Huang Huixiang, Guo Qiuhan, Tong Feng, et al. Dis-
                 ௑ᫎ/s  15                                          tributed compressed sensing microphone array multi-
                                                                   source azimuth estimation[J]. Journal of Applied Acous-
                                                                   tics, 2019, 38(4): 605–614.
                  10
                                                                 [5] Chen Y, Yan L, Han C. Millidegree-level direction-of-
                                                                   arrival (DOA) estimation and tracking for terahertz wire-
                   5
                                                                   less communications[C]//2020 17th Annual IEEE Interna-
                                                                   tional Conference on Sensing, Communication, and Net-
                    0       5       10       15       20           working (SECON). IEEE, 2020.
                                  ο̈́ᝈ/̵°̶
                                                                 [6] Liu S, Yang L, Li D, et al. Subspace extension algorithm
                            图 8  俯仰角历程图                            for 2D DOA estimation with L-shaped sparse array[J].
                                                                   Multidimensional Systems and Signal Processing, 2017,
                     Fig. 8 Elevation angle course chart
                                                                   28(1): 315–327.
                                                                 [7] Liu S, Zhao J. 2D DOA estimation algorithm with in-
             5 结论                                                  creased degrees of freedom for two parallel linear arrays[J].
                                                                   China Communications, 2020. 17(6): 101–108.
                 本文提出了一种基于双平行线阵的二维 DOA                           [8] Zhang X, Zhou M, Chen H, et al. Two-dimensional DOA
             估计方法。该方法以平行水听器阵为基础,构造扩                                estimation for acoustic vector-sensor array using a succes-
                                                                   sive MUSIC[J]. Multidimensional Systems & Signal Pro-
             展的协方差矩阵,将扩展协方差矩阵的信号子空间
                                                                   cessing, 2014, 25(3): 583–600.
             重组并构造关系矩阵,对特征值进行处理后可得到                              [9] Zhang X, Gao X, Chen W. Improved blind 2D-direction of
             方位角估计值,同时对扩展后的阵列流形矩阵进行                                arrival estimation with L-shaped array using shift invari-
                                                                   ance property[J]. Journal of Electromagnetic Waves and
             筛选,从而利用 ESPRIT 得到俯仰角的估计值。与
                                                                   Applications, 2009, 23(5–6): 593–606.
             传统 MUSIC 方法相比,该方法避免了谱峰搜索,降                         [10] 陈相国, 宋爱民, 刘剑. 基于非圆信号波达方向估计的最大似
             低了计算的复杂度;与文献[15]中EDOA-Matrix方                         然算法 [J]. 现代雷达, 2011, 33(1): 51–54.
                                                                   Chen Xiangguo, Song Aimin, Liu Jian. Maximum likeli-
             法和文献[15]中Euler-PM方法相比,该方法提高了
                                                                   hood algorithm for direction-of-arrival estimation of non
             二维DOA估计的精度。仿真实验的结果表明,该方                               circulars signals[J]. Modern Radar, 2011, 33(1): 51–54.
   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177