基于主动时反的浅海目标DOA估计优化算法 -- 西北工业大学学报,2018,36(2):270-275
论文:2018,Vol:36,Issue(2):270-275
引用本文:
荆海霞, 王海燕, 刘郑国, 申晓红, 张之琛. 基于主动时反的浅海目标DOA估计优化算法[J]. 西北工业大学学报
Jing Haixia, Wang Haiyan, Liu Zhengguo, Shen Xiaohong, Zhang Zhichen. Optimization Algorithm for DOA Estimation of a Shallow Sea Target Based on Active Time Reversal[J]. Northwestern polytechnical university

基于主动时反的浅海目标DOA估计优化算法
荆海霞1,2, 王海燕1, 刘郑国3, 申晓红1, 张之琛1
1. 西北工业大学 航海学院, 陕西 西安 710072;
2. 西安外事学院 工学院, 陕西 西安 710077;
3. 中国船舶重工集团公司 办公厅, 北京 100097
摘要:
将时反技术应用到浅海目标DOA估计中,提出基于主动时间反转(active time reversal,ATR)的浅海目标DOA估计优化方法,可有效解决多径、低信噪比条件下的目标DOA估计问题。采用经典射线模型,结合阵列信号处理理论,建立了基于均匀线列阵的常规多径DOA估计模型和主动时反多径DOA估计模型,利用Capon算法对所建模型进行了仿真验证,并做了对比分析。仿真结果表明:在低信噪比情况下,主动时反方法可以更好地估计出目标的角度,其分辨率更高,抑制旁瓣的能力更强。
关键词:    DOA    估计    优化    算法    目标    模型    信噪比    主动时间反转    均匀线列阵   
Optimization Algorithm for DOA Estimation of a Shallow Sea Target Based on Active Time Reversal
Jing Haixia1,2, Wang Haiyan1, Liu Zhengguo3, Shen Xiaohong1, Zhang Zhichen1
1. School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnic University, Xi'an 710072, China;
2. School of Engineering, Xi'an International University, Xi'an 710077, China;
3. China Shipbuilding Industry Corporation, Beijing, 100097, China
Abstract:
Time reversal technique is applied to the DOA estimation of a shallow sea target, and a method based on active time reversal (ATR) is proposed to achieve correct estimation under multipath and low signal-to-noise (SNR) conditions. Combining the classical ray theory with array signal processing theory, the conventional multipath DOA estimation model based on uniform line array and the ATR-based DOA estimation model are set up respectively. The Capon algorithm is employed to simulate the models and compare it with conventional one. The simulation results show that the ATR-based estimation model can better estimate the azimuth angle of the target than the conventional counterpart, provide higher resolution and better suppress side lobes with the same signal-to-noise ratio (SNR), especially the low SNR.
Key words:    direction of arrival    estimation    optimization    algorithms    targets    models    signal to noise ratio    active time reversal (ATR)    uniform line array   
收稿日期: 2017-05-09     修回日期:
DOI:
基金项目: 国家重点研发计划资助(2016YF01400200)、国家自然科学基金(61571365,61571367,61671386)与陕西省教育厅科研项目(16JK2173)资助
通讯作者:     Email:
作者简介: 荆海霞(1976-),女,西北工业大学博士研究生,主要从事时反信号处理研究。
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