一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法

摘要

本发明属于水声信号处理领域，具体涉及一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法。本发明通过数据采集得到M次独立快拍的阵列信号，得到自相关矩阵；分别采集并计算各个通道有信号和无信号时的输出功率，对所有通道计算结果取平均，得到有信号时的平均输出功率和无信号时的平均输出功率；计算得到最佳的减载系数λ；得到对角减载后的自相关矩阵；进行常规波束形成，得到对角减载后的波束形成结果。本发明提供了一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法，提高了阵列的输出信噪比，计算简单，适用于复杂的水声信道环境中，工程上可广泛应用于舷侧声呐等声呐基阵阵元位置固定已知的水声阵列。

主权项

一种基于对角减载的水声阵列Bartlett波束形成的方法，其特征在于：(1)通过数据采集得到M次独立快拍的阵列信号X，为N×M维向量，由R_x＝E[XX^H]得到自相关矩阵R_x，为N×N维向量，N为水听器阵列的阵元个数；(2)分别采集并计算各个通道有信号和无信号时的输出功率，对所有通道计算结果取平均，得到有信号时的平均输出功率和无信号时的平均输出功率(3)基于步骤(2)计算得到的有信号和无信号时的平均输出功率，根据对阵列输出增益或波束主旁瓣比的需求，计算得到最佳的减载系数λ；(4)在步骤(1)中得到的自相关矩阵R_x的主对角线上乘以步骤(3)中求得的最佳减载系数，得到对角减载后的自相关矩阵(5)进行常规波束形成，得到对角减载后的波束形成结果；ω为Bartlett波束形成权矢量，P(θ)基于对角减载的Bartlett波束形成后输出平均功率。