基于ESPRIT算法的矢量水听器阵方位估计性能分析  

Performance analysis of DOA estimation of vector hydrophone array based on ESPRIT algorithm

作　　者：王绪虎[1,2] 陈建峰[1] 韩晶[1] 安芹力[1] 

机构地区：[1]西北工业大学航海学院,陕西西安710072 [2]曲阜师范大学物理工程学院,山东曲阜273165

出　　处：《系统工程与电子技术》2013年第3期481-486,共6页Systems Engineering and Electronics

基　　金：国家自然科学基金(61001153);山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2010DX012);山东省高等学校科技计划项目(j09lg08);西北工业大学基础研究基金(20100223)资助课题

摘　　要：研究了矢量水听器阵利用旋转不变子空间(estimation of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT)算法估计目标方位的问题,分析了几种处理方式的内在机理,并推导了它们的理论误差公式。针对利用振速分量直接估计方位受声源方位影响较大的问题,提出了一种角度融合的方法来提高方位估计性能。仿真结果表明,理论误差与实际非常吻合,提出的优化融合处理方法提高了目标方位估计的精度,降低了估计误差随方位角度变化波动的程度。The intrinsic essence of direction of arrival （DOA） estimation of the vector hydrophone array utilizing the estimation of signal parameters via the rotational invariance technique （ESPRIT） algorithm is analyzed and the theoretical error formulas for several DOA estimation methods are deduced. There is a large fluctuation with source direction of DOA estimation performance directly using the particle velocity components. Aiming at this problem, a weighted angle fusion algorithm is proposed. The DOA estimation errors of simulation are in good agreement with the theoretical errors. The simulation results also indicate that the proposed method improves the accuracy of directionfinding and decreases the standard deviation fluctuation of DOA estimation with source direction compared with the existing algorithm.

关 键 词：矢量水听器 方位估计 误差分析 

分 类 号：TN911.7[电子电信—通信与信息系统]