电讯技术

作者：蒋留兵,杨海鑫,车俐,黄乾超

单位：(桂林电子科技大学a.信息与通信学院;b.广西无线宽带通信与信号处理重点实验室，广西 桂林 541004)

关键词：主动声呐成像；水下波达方向估计；分数阶傅里叶变换；迭代自适应法；

基金：国家自然科学基金资助项目（61561010；广西创新驱动发展专项(桂科AA21077008； 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室2022年主任基金项目（GXKL06220102，GXKL06220108；八桂学者专项经费资助（2019A51；桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目（2023YXW02，YCSW2023317，2022YCXS080

针对主动声呐在水下环境对目标方位估计受低信噪比的问题，提出了一种基于分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FrFT改进迭代自适应法的波达方向(Direction of Arrival,DOA估计多波束声呐成像方法。首先对水听器收到的回波信号进行FrFT，通过FrFT预处理将宽带线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM信号变换为分数域的窄带信号，避免了交叉干扰项的影响；然后在FrFT域对LFM信号进行聚焦并对噪声进行抑制；最后在FrFT域内实现迭代自适应法，同时优化了功率谱估计方法以精确进行DOA估计。所提方法在低信噪比且不增加传感器阵元的情况下，相较于传统的DOA估计方法具有更好的估计精度与更小的均方根误差，可以显著提高成像效果。仿真结果表明，距离向的峰值旁瓣比可达到-13.364 dB，积分旁瓣比可达到-9.723 dB，方位向的峰值旁瓣比可达到-13.874 dB，积分旁瓣比可达到-10.034 dB。

来源：2025年第11期

《电讯技术》期刊编辑部

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