1.一种基于矢量水听器的相干声源定位方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：使用M元矢量水听器阵列采集K个声源信号，建立矢量水听器阵列接收数据模型；

步骤2：根据接收信号求得协方差矩阵，利用互不重叠子阵列抽取数据的方法进行信号解相干；

步骤3：使用变换矩阵，提取解相干后阵列流型中的声压矢量和振速矢量；

步骤4：利用最小二乘方法估计解相干后协方差矩阵的信号子空间；

步骤5：根据矢量水听器阵列流型旋转不变特性进行求解得到相干声源的二维DOA估计。

2.根据权利要求1所述的种基于矢量水听器的相干声源定位方法，其特征在于，步骤1中矢量水听器阵列接收数据模块建立具体步骤为：假设K个波长为λ的窄带平面波信号si(t),i＝1,2,...,K从远场入射到M元矢量水听器阵列上，且声场中各噪声之间、噪声与信号之间互不相关，K个信号中有Lmax个相干声源，设声源的俯仰角为 方位角为φi,i＝1,2,...,K，则矢量水听器的阵列流型矢量为：

式中，

每个矢量水听器阵列接收数据模型为：式中， 表示第m个阵元的阵列流型矢量，nm(t)表示第m个阵元接收到的噪声，m＝1,

2,...,M、t＝1,2,...,N、ψi＝(2πd/λ)γi，i＝1,2,...K，其中M表示阵元数，N表示信号的快拍数，K表示声源个数。

3.根据权利要求2所述的一种基于矢量水听器的相干声源定位方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：由式(2)可得阵列接收信号：

x(t)＝As(t)+n(t)，t＝1,2,...,N      (3)式中，

阵列接收信号的相关矩阵为：

式中， 表示信号的相关矩阵；

把相关矩阵先分为Lmax个子阵，Lmax表示相干声源的个数，每个子阵的维度为4(M-Lmax+

1)×4M，第l个子阵标记为Rl,l＝1,2,…lmax，由Rx的第4(l-1)+1行到4(M-Lmax+1)行组成，通过这些子阵，构造一个新的矩阵R：式中，矩阵R的维数为4(M-Lmax+1)×4MLmax；

根据阵列接收信号的相关矩阵：

带入矩阵R，可以得到：

式中，

由于

所以当子阵阵元数目≥K时解相干后的数据协方差矩阵R是满秩的。

4.根据权利要求3所述的一种基于矢量水听器的相干声源定位方法，其特征在于，所述步骤3具体如下：使用转换矩阵J将矩阵R阵列流型中的声压矢量和振速矢量提取出来，得到一个新矩阵可以表示为式中， ei

是第i个分量为1其他都为零的4(M-Lmax+1)×1单位向量；

分段表示转换后的阵列流型矩阵 可以分段写成：式中，

由此可以得到Aj和A4的关系：

Aj＝A4Γj，j＝1,2,3      (10)式中，Γ1＝diag{α1,α2,…αK}，Γ2＝diag{β1,β2,…βK}，Γ3＝diag{γ1,γ2,…γK}，三个矩阵都为K×K对角矩阵；

通过估计矩阵Γj中元素的值得到第i个声源的方位

5.根据权利要求4所述的一种基于矢量水听器的相干声源定位方法，其特征在于，所述步骤4具体如下：矩阵 的K个最大特征向量对应的特征矢量与K个声源的阵列流型矢量是线性关系，由此可以得到：式中

Uj＝AjT，j＝1,2,3,4       (14)从U4＝A4T可以推导出A4＝U4T-1。由U1＝A1T＝A4Γ1T可以得到U1＝U4T-1Γ1T，相似地可以得到，U2＝U4T-1Γ2T，U3＝U4T-1Γ3T；

我们定义

Λj＝T-1ΓjT，j＝1,2,3     (15)则Λj的特征值是矩阵Γi的对角元素。所以构造矩阵Λi的估计值，计算它的特征值，就可以得到信号的方位 式(14)可以写成Uj＝U4Λj      (16)从上式可以推出 矩阵 的K个最大特征值对应的特征向量构成信号子空间特征向量；

假设Uj和Λj的估计值分别为Uj和Λj，利用最小二乘方法估计信号子空间：得到 的估计值为：

6.根据权利要求5所述的一种基于矢量水听器的相干声源定位方法，其特征在于：所述步骤5具体为：先求得 的特征值中可以得到

令：

得到每个声源的方位角和俯仰角：