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Acoustic velocity-independent 2-D DOA Estimation for Underwater Application

Journal of Communications and Information Networks 2022年第4期7卷 457-466页

作者： Gengxin Ning Zhenfeng Liao Xiaopeng Li Cui Yang School of Electronic and Information Engineering South China University of TechnologyGuangzhou 510641China Key Laboratory of Marine Environmental Survey Technology and Application Ministry of Natural ResourcesGuangzhou 510300China

In this paper,an acoustic velocityindependent two-dimensional direction of arrival(2-D DOA)estimation for underwater application is presented to eliminate the effect of the inaccurate acoustic velocity estimation.According to the geometric relationship between the linear arrays,the proposed method employs the cross correlation matrix(CCM)of the data received by three crossed linear arrays to remove the acoustic velocity factor.The simulation results demonstrate that the proposed method is not susceptible to the acoustic velocity.For a single source,the proposed method outperforms the conventional method in all conditions.For multiple sources,there is a little performance degradation for the proposed method compared with the conventional method.However,the proposed method displays a better performance than the conventional method in situations where the signal to noise ratio(SNR)is extremely low or the acoustic velocity estimation error is non-negligible.Furthermore,the computational complexity of the proposed method is lower than that of the conventional method using the same amount of sensors in total,while the performance is still acceptable.

关键词： velocity-independent underwater 2-D DOA

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