一種新的淺海目標方位估計方法

摘要：針對平面波假設下的目標方位估計方法對淺海中聲源的定位存在偏差的問題，提出了一種新的淺海目標方位估計方法。采用可以反映淺海中聲的遠距離傳播現象的簡正波聲場理論，把觀測點處的聲壓看成是若干階簡正波的疊加，在平坦硬質海底和白高斯噪音的條件下，構造出了均勻線列陣的接收信號的矩陣方程形式，然后通過詳細的數學推導給出了方位角的最大似然估計來完成對該方程的求解。該方法比經典的匹配場處理方法形式簡潔、計算量小，比平面波條件下的信號子空間方法估計偏差小。仿真數據表明：隨著信號入射方向和陣列法線夾角的增大，平面波假設下的MUSIC方法的估計偏差隨之線性增加，而新方法的估計偏差并不顯著增加；隨著信噪比的增加，平面波假設下的MUSIC方法的偏差始終是2°左右，而新方法估計偏差很小且趨于0。湖上試驗結果驗證了新方法可以有效實現淺海目標波達方向的漸近無偏估計。

關鍵詞：方位估計；簡正波聲場理論；均勻線列陣

中圖分類號：TN911.7 文獻標志碼：A 文章編號：0253—987X(2008)10—1295—05