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随着水下对抗技术和装备的发展,声纳所面临的声学环境日益复杂,所以多目标分辨与方位估计是水下武器探测系统迫切需要具备的能力,它也是反对抗、目标识别、精确打击的基础。 近年来,伴随着盲信号分离问题产生的独立分量分析理论已逐渐成为统计信号处理中的一个研究热点,并正迅速成为多维数据分析的一个有力工具。独立分量分析的根本原理是通过分析多维观测数据间的高阶统计相关性,找出独立的隐含信息成分,完成分量间高阶冗余的去除及独立信源的提取。该方法作为信号处理领域的一项新技术,已广泛应用于通讯、雷达信号处理、生物医学图像处理、模式识别等众多领域。 本文的主要工作在于将独立分量分析这一技术引入到水声信号处理中来。其一,利用其对多通道信号处理的特点,用来实现水下多目标声源的分辨;其二,考虑到矢量水听器的传输通道也是未知的和时变的,传输通道的不确定性限制了高分辨方位估计的使用。而利用独立分量分析技术估计出源信号和混迭矩阵,在未知通道特性和阵列流型等情况下就能估计出波达方向。具体工作如下: 1.描述了多目标分辨与方位估计的基本思想,并对传统的目标识别方法进行了阐述,给出了多目标识别选择的算法。 2.详细阐述了独立分量分析理论的研究和发展现状及存在的问题。 3.介绍了基于信息论的独立分量分析算法,并详细介绍了FastICA算法,完成了FastICA算法的实现。 4.用基于信息论的FastICA算法实现了多目标分辨及波达方向估计。 5.实验结果表明,独立分量分析可以有效的实现水下多目标声源分辨与方位估计问题。