本发明针对传统基于PM算法的估计方法在存在阵列误差、信噪比低和快拍数小的应用场景下估计性能变差的问题，提出了一种基于协方差扩展PM算法的波达方向估计方法。本方法首先对水听器阵列接收的原始数据进行预处理，得到接收数据协方差，利用特征值分解方法得到信号子空间，借助信号子空间的旋转不变的特性，得到了一种全新的扩展协方差矩阵，基于扩展的协方差矩阵利用PM算法计算空间谱，通过对空间谱进行谱峰搜索估计出波达方向。本方法与传统方法相比，进一步扩展了阵列孔径，提升了角度的估计性能和处理方法的稳健性，利用更少的运算量得到更加精确的波达方向估计结果，具有重要的工程应用价值。
📄 2021113543097
📂 G01S3_802
👤 江苏九川科技有限公司
📅 2021-11-12
一种基于虚拟子阵交织的声阵列空间滤波方法,所述方法包括波束成形方法和波达方向估计方法。一种基于虚拟子阵交织的声阵列空间滤波系统,所述系统包括:超密集微声虚拟阵列,用于设置阵列框架,模拟声波的多径现象;声阵列空间滤波模块,用于将输入声源进行白噪声削弱进行波束成形和波达方向计算。本发明利用超密集微声阵列的冗余特性,构建出多种不同的虚拟子阵,利用子阵间不同的阵列流行对同一目标形成多种不同的测量结果,以加权平均的方式滤除结果中的随机噪声及干扰,可以提高阵列波束成形的指向性及波达方向估计的精度。
📄 2020114307171
📂 G01S3_802
👤 浙江工业大学
📅 2020-12-09
本发明公开了一种基于小波变换联合卷积神经网络的水声阵列信号波达方向估计方法，属于自水声阵列信号处理领域的波达方向估计技术。本发明首先根据接收端获取的水声信号，基于小波变换构建时频阵列模型；然后改进协方差矩阵特征，降低神经网络输入维度；最后训练基于双支路卷积神经网络的波达方向估计模型，精确获取水声信号波达方向。本发明可有效抑制复杂海洋环境下信号受到噪声和时变特性的影响，解决杂海洋环境中常见波达角估计方法性能退化问题，获取更加精确的目标入射角度。
📄 2021103875202
📂 G01S3_802
👤 青岛科技大学
📅 2021-04-10
本发明公开了一种基于深度学习的水声阵列信号二维波达方向估计方法，本发明首先基于小波变换对型水声阵列接收信号进行预处理，提取水声信号时频特征，在保留原信号重要信息的前提下，利用线性因子对信号特征进行增强，降低噪声干扰；然后基于奇异值分解对信号进行压缩降维，提取分解后矩阵左上角信号能量部分，摒弃右下角噪声能量部分，增强预处理后信号的时频特征；最后训练基于卷积神经网络的水声阵列信号二维波达方向估计模型，获取准确预测的二维波达方向。本发明能够有效增强信号的时频特性，降低噪声干扰，更精准地预测水声阵列信号二维波达方向。
📄 2021105726240
📂 G01S3_802
👤 青岛科技大学
📅 2021-05-25
本发明公开了一种基于Toeplitz重构MUSIC算法的方位估计方法。本专利方法通过阵元接收数据的自协方差和MMUSIC算法的自协方差矩阵来构造新的协方差矩阵，利用新的协方差矩阵构造Toeplitz矩阵。然后对该矩阵进行特征值分解得到相应的信号子空间和噪声子空间，然后通过谱峰搜索得到精确方位角估计值。本专利方法既能精确的对多个相干信号进行方位估计，也不会影响非相干信号的方位估计精度，并且在低信噪比、小快拍以及信号入射角度间隔较小的情况下也具有良好的估计性能，在实际工程中具有较大的应用价值。
📄 2022109065881
📂 G01S3_802
👤 青岛理工大学
📅 2022-07-29
本发明公开了一种稳健的水听器阵方位估计方法。本专利方案引入了幅相误差校正，利用相位误差矢量和能量归一化，实现对幅相误差的校正。利用校正后的数据重构协方差矩阵，利用重构协方差矩阵计算空间谱，然后计算谱函数的一阶差分函数，对差分后的空间谱曲线进行谱峰搜索来实现估计入射信号方位。仿真实验和湖试实验结果表明该方法极大地降低了幅相误差对DOA估计性能的影响，提高了方位的估计精度，计算复杂度低。本专利方案在潜标和海洋移动观测平台等海洋仪器中具有重要的应用价值，具有较高的实际工程应用价值。
📄 2025100624056
📂 G01S3_802
👤 青岛理工大学
📅 2025-01-15
本发明属于信息与海洋科技交叉技术领域，公开了一种UUV舷侧平行阵协方差加权融合DOA估计方法。本发明首先计算两子阵自协方差与互协方差矩阵，进而通过差分共阵扩展虚拟孔径，对不同来源的协方差矩阵进行加权融合，然后，针对融合后矩阵的特性，分别采用迹正则化与核范数正则化的凸优化方法，重构出完整的协方差矩阵，最后，通过对构造的扩展矩阵进行子空间分解，联合估计目标的俯仰角与方位角，仿真结果验证了本发明方法的有效性。本发明通过数据融合提升了参数估计的精度，在少量物理阵元下显著提升了自由度，实现了UUV在水下环境中对多目标的高精度方位估计，增强了UUV的目标探测能力，具有较高的工程应用价值。
📄 202610095460X
📂 G01S3_80
👤 青岛理工大学
📅 2026-01-23
本发明方法公开了一种非高斯噪声下的稀疏贝叶斯离格方位估计方法，通过构建基于Student‑t分布的层级噪声先验模型和基于二值指示变量的双层稀疏信号先验模型等，利用贝叶斯变分推断迭代更新各参数的近似后验分布，根据重构残差能量自适应调整噪声精度权重以抑制脉冲噪声，通过二值指示变量判决机制有效去除随机伪峰。最后利用经抗噪加权的残差梯度信息自适应修正网格偏移量以消除离格效应。本申请方法与传统方法相比，不仅能在非高斯噪声下进行DOA估计，且具有更高的DOA估计精度。本发明方法在少快拍、低信噪比下仍具有较高性能，因此在实际工程中具有较好的应用价值。
📄 2026101076373
📂 G01S3_80
👤 青岛理工大学
📅 2026-01-27
本发明的一种基于交替投影的无网格相干信号波达方向估计方法，其特征在于：该专利方法利用水下航行器上安装的水听器阵列接收信号数据构造半正定矩阵S0，利用投影的方法将S0交替投影到秩约束集和主对角线元素平均化的Toeplitz矩阵上，其次，判断S0的收敛程度，然后将进行Ti(u)进行降维空间平滑‑奇异值分解，最后利用多项式求根的方法求出z，并利用相应的映射关系求解相干信号的入射角。本专利方法有效的实现了相干信号的角度估计，其次利用多项式求根的方法代替了谱峰搜索，有效的降低了运算量，提高了算法稳健性和实时性，且有较高的估计精度，具有重要的工程应用价值。
📄 2022105527434
📂 G01S3_802
👤 青岛理工大学
📅 2022-05-19
本发明属于信息与海洋科技技术领域，公开了一种共轭增强与虚拟扩展的UUV舷侧阵DOA估计方法。本方法通过对平行互质阵接收信号进行共轭增强处理，计算自相关、共轭自相关、互相关及共轭互相关在内的增广统计矩阵，并进行加权组合构造扩展相关矩阵。利用互质阵列的差分共阵特性构建虚拟均匀线性阵列，设计冗余整合矩阵对协方差矩阵进行去冗余处理，获得虚拟阵列的等效信号，进而重构具有Toeplitz结构的虚拟阵列协方差矩阵，最后通过双重旋转不变子空间算法实现水下目标方位角与俯仰角的高精度、自动配对估计。本发明方法扩展了阵列孔径，提升了低信噪比环境下的估计稳健性，且无需谱峰搜索，为UUV水下目标定位提供了技术支撑。
📄 2026100798832
📂 G01S3_80
👤 青岛理工大学
📅 2026-01-21
本发明公开了一种基于协方差拟合的相干气体泄漏源离格DOA估计方法，从泄漏源输出的协方差矩阵角度出发，结合真实泄漏源环境中相干信源的干扰因素，在离网模型中利用#imgabs0#范数作为约束条件和协方差拟合后的满秩协方差矩阵进行联合估计。本发明通过协方差拟合之后使子空间向量恢复Toeplitz特性，一方面利用它修正离格算法模型中的噪声矩阵，另一方面也保留了相干泄漏源下入射信号源的角度信息，更加符合工程应用。
📄 2022109896692
📂 G01S3_802
👤 南京信息工程大学
📅 2022-08-17
本发明公开一种声矢量阵方位估计方法，步骤是：L个远程水声目标发送的信号是频率为f的窄带信号，接收信号阵列是含有M个矢量传感器阵元的均匀线阵，阵元间距为发送信号的半个波长；将整个水声目标空间划分为K个空间位置，使每个空间位置都对应一个方向角度；对信号采用稀疏贝叶斯学习的DOA估计算法，通过求解超参数的值，获得信号源的最大后验概率实现对目标的方位角估计，超参数通过迭代计算直至收敛，最后一次迭代计算出水声目标稀疏重构信号向量为确定非零行的位置，稀疏重构向量非零元素位置即对应实际的DOA角度，最终完成DOA估计。此方法可提高方位估计的精确性，得到更加尖锐的指向性波束和更低的旁瓣，实现全方位的方位估计。
📄 2015108704356
📂 G01S3_802
👤 常熟市知识产权运营中心有限公司
📅 2015-12-02
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