一种基于质量因子的多波束测深声呐多子阵相位检测方法

摘要

由于子阵划分方式不同和海洋环境噪声影响,多波束测深声呐在边缘波束难以获取高质量相位差曲线,导致过零点检测产生较大误差。针对上述问题本文提出一种基于质量因子的多子阵相位检测方法。首先,通过理论推导分析了子阵阵元重叠会导致相位差估计量在低信噪比时出现偏差,为避免该偏差本文采用子阵之间无阵元重叠的多子阵划分方式。其次,根据最大化最小准则优化子阵间距,利用多个子阵实现相位差曲线解模糊。再次,推导二阶多项式拟合相位差曲线时质量因子的表达式,并以质量因子为评价准则对相位差曲线上的数据进行选取。最后,设计基于递推最小二乘的相位差序列提取算法以提高计算效率。仿真结果表明,本文所提子阵划分方式能够实现相位差曲线的无偏估计,利用多子阵提高了解模糊稳健性,在边缘波束获得了比方位偏差指示法和分裂波束法更小的测深误差。实验数据进一步验证了本文所提方法具有较好的工程实用性。