文章标题：基于分布式声矢量传感器MIMO声呐的OMP-DCD成像算法

文章作者：张友文^1,2, 王迪雅^1,2, 王彤^1,2, 孙大军^1,2
关 键 字：声矢量传感器;分布式MIMO声呐;压缩感知;声呐成像
文章摘要：针对声压传感器条件下，声呐成像的左右模糊问题；针对常规MIMO声呐成像算法分辨力受瑞利限的限制问题；针对压缩感知算法重构信号中的数值不稳定问题，本文利用声矢量传感器接收到的信号振速信息和声压信息，利用目标在空间域分布的稀疏性，在压缩感知理论下，提出了基于声矢量传感器的二维坐标下降法（DCD）算法改进的正交匹配追踪（OMP）算法。仿真结果表明，提出的算法可以精准地估计出空间目标的方位；与传统的分布式MIMO成像算法反向投影（Back Projection，BP）相比，使用更少的实验数据，降低了运算的复杂度；当信噪比为10 dB的条件下，BP算法当主瓣级为0 dB时，在x、y、z轴最大的旁瓣级分别为-24.5 dB、-24.3 dB、-5.5 dB，而提出的算法可以获得一个稀疏解，且有效的避免左右模糊问题；避免重构信号中的矩阵求逆运算，数值不稳定得到了解决；并在信噪比为-5 dB以下时，定位精度高于声压OMP-DCD算法，具有更高的抗噪声能力和系统辨识能力。