质点振速传感器直线阵超指向性波束形成

摘要

声矢量传感器及其组阵方式的研究已成为水声领域的热门课题.该文研究了当单自由度矢量传感器(质点振速传感器)的观测方向沿直线阵轴线方向时的空间均匀噪声场中两阵元的噪声相关系数,然后采用Gram-Schmidt模态波束分解与综合方法推导了高阶超指向性的最优解,得到了直线阵端射方向的指向性指数和稳健性水平.仿真研究表明,当d/λ＜0.5(d为阵元间距,λ为波长)时,质点振速传感器直线阵(简称质点振速阵)采用超指向性方法在端射方向的指向性指数略高于声压传感器直线阵(简称声压阵);而当d/λ＞0.5时,质点振速阵的指向性指数远远高于声压阵.该文的研究内容对水下声呐系统中质点振速传感器的有效组阵和实际应用具有一定的参考价值.