免声速迭代式TDOA测向研究

免声速迭代式TDOA测向研究

论文摘要

针对到达时间差的声源测向问题,如果能够知道声源现场的速度参量,结合线性最小二乘法(Linear Least Squares,LLS)的波达方向(Direction of Arrival,DOA)的估计结果,则可以采用基于最大似然原理的迭代式算法进行求解。但在某些环境下,声信号传播的速度参量无法获得,或测量偏差较大,势必会影响DOA的估计精度。根据LLS无需声速的特点,以及基于最大似然原理的迭代式算法可直接求解声源方位角与俯仰角的特点,文中提出免声速迭代式模型,并采用泰勒级数展开法以及莱温伯格-马夸特法进行求解,该方法无需预先知道声音信号的速度参量。另外,文中推导了泰勒级数展开法、莱温伯格-马夸特法的测向均方差以及免声速迭代式模型的克拉姆-拉奥下界。模拟实验结果表明,在存在声速测量误差的情况下,所提方法明显优于现有方法。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 基于时差的免声速迭代式测向模型
  •   2.1 基于时差的测向模型
  •   2.2 免声速迭代式模型
  • 3 迭代式算法
  •   3.1 泰勒级数展开法
  •   3.2 莱温伯格-马夸特法
  • 4 误差分析
  •   4.1 克拉姆-拉奥下界
  •   4.2 泰勒级数展开法的误差分析
  •   4.3 莱温伯格-马夸特法的误差分析
  • 5 仿真实验
  •   5.1 参数设置
  •   5.2 实验设计步骤
  •   5.3 DOA估计结果
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 侯东升,汪海,崔逊学

    关键词: 到达时差,测向,免声速迭代式模型,克拉姆拉奥下界

    来源: 计算机科学 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 物理学

    单位: 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院

    基金: 国家自然科学基金(61672532)资助

    分类号: O422

    页码: 67-73

    总页数: 7

    文件大小: 1372K

    下载量: 58

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