矢量水听器的优点在于它能够同时获得声场中的声压标量和质点振速矢量信息,这为其信号处理带来更大的空间,因此矢量水听器及其相应的联合信息处理技术越来越被国内外科技工作者们所重视。本文以同振型矢量水听器的接收信号为基础,利用平面波声场中声压和质点振速之间的相关性以及各向同性噪声场中,噪声的声压和振速不相关性,推导得到以各个目标的声强和方位信息为变量的声压振速相关方程组。 遗传算法是模拟生物在自然环境中的遗传和进化过程而形成的一种自适应全局优化概率搜索算法,它已被越来越多的科技领域应用。本文正是利用了遗传算法能够求解复杂问题的特点,通过求解声压与振速相关方程组,来实现单个矢量水听器的多信号参数估计。 本文主要工作如下: 1.对矢量水听器及声压振速联合信息处理的国内外研究现状进行了介绍。 2.对本论文中解决问题的工具:简单遗传算法和小生境遗传算法的原理进行了介绍。通过对较为复杂的函数(如单峰值和多峰值函数的极值)和方程组进行求解,总结遗传算法中主要参数的取值范围,验证了遗传算法的有效性。 3.给出了矢量水听器各个测量量的关系,简要的叙述了同振型矢量水听器的工作原理。从理论上推导了声压和质点振速之间的相关方程组。 4.用反算的方法,验证了遗传算法求解声压和质点振速相关方程组的能力。进行了信号仿真,当目标信号为窄带时,对信噪比、方位角变化时该方法的估计结果进行了仿真研究。对目标信号为宽带时进行了理论验证。