基于子带分解的宽带自适应波束形成算法改进

摘要：

该文针对在目标快速运动或者本船快速机动情况下,最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)在少快拍下无法获得满秩和稳定的协方差矩阵的问题,提出一种基于子带分解的宽带自适应波束形成方法,该方法能够在单快拍数据条件下,获得满秩的协方差矩阵.相对于时域解析信号的MVDR算法,基于子带分解的宽带信号处理方式具有更小的相位误差,波束形成结果更精准.针对其在阵元失效情况下性能急剧下降的问题,对比分析了采用基于数据的协方差矩阵重构方法、对角加载方法、阵元隔离方法在阵元失效情况下的性能.仿真分析结果表明,基于数据的协方差矩阵重构方法,在阵元失效的情况下,具有相对较低的旁瓣高度.海试数据处理结果表明,改进的宽带自适应波束形成算法可在频域单次快拍数据条件下完成波达方向(direction of arrival,DOA)估计,且具有较高的DOA估计精度、方位分辨能力和弱目标检测能力.

关键词：单快拍、自适应波束形成、协方差矩阵重构、阵元失效

所属期刊栏目：42

分类号：TN911.7

资助基金：水声技术重点实验室稳定支持课题JCKYS2021604SSJS006

在线出版日期：2023-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：230-236