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加载后MVDR波束响应图0-10-20波束响应（dB）-30-40-50-60-70020406080100方位/度120140160180
图表 9：加载后效果图
横坐标为信号方位，纵坐标为波束响应强度（dB）
对比图8、9可以看出：在加载前波束响应旁瓣过高，主瓣发生畸变。加载后干扰方向零点深度略微变浅，但主瓣变得清晰，旁瓣明显降低。
3．3 Rxx替代RNN的误差分析
通过2.2节的分析得知，在MVDR算法的实际应用中多是采用包含期望信号的估计协方差矩阵Rxx代替噪声加干扰估计协方差矩阵RNN进行运算。在理想情况下，期望信号与噪声加干扰完全不相干，替换前后得到的最优权矢量完全相同，不会对算法性能产生影响。然而在快拍数不足、信噪比较高时，期望信号与干扰加噪声存在一定的相关性，这在一定程度上影响了MVDR算法的性能且信噪比越大、快拍数越少，影响越严重。很显然，通过增加快拍数可以在一定程度上消除这种相关性。除此之外，对角加载也可以消除信号间的这种相关性。根据Cox的研究，对角加载可被看作是在估计协方差矩阵中加入来自各个方向的虚拟干扰信号。这在很大程度上消除了原本由于快拍数不足造成的期望信号与干扰噪声间的相关性。下面给出仿真波束响应图进行说明。
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仿真实验5
期望信号方向为80度，信噪比为20dB，干扰信号来自110度、150度，期望信号与干扰为互不相干的单频正弦波信号，频率分别为1300HZ、2000HZ、1400HZ，采样频率为6000HZ。声速为1500米每秒。阵元个数为N?16，间距为1/4米。快拍数为1000和24000。对角加载量为100。
包含期望信号的MVDR波束响应图0-10-20波束响应(dB)-30-40-50-60-70020406080100方位/度120140160180
图表 10：包含期望信号的MVDR波束响应图（快拍数1000）
横坐标为信号方位，纵坐标为波束响应强度（dB）
理想MVDR波束响应图0-10-20波束响应（dB）-30-40-50-60-70020406080100方位/度120140160180
图表 11：不包含期望信号波束响应图（快拍数1000）
横坐标为信号方位，纵坐标为波束响应强度（dB）
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包含期望信号的波束响应0-10-20-30波束响应（dB）-40-50-60-70-80-90020406080100方伟/度120140160180
图表 12：包含期望信号的波束响应（快拍数24000）
横坐标为信号方位，纵坐标为波束响应强度（dB）
对角加载后波束响应图0-10-20波束响应（dB）-30-40-50-60020406080100方位/度120140160180
图表 13：对角加载后波束响应图（快拍数1000）
横坐标为信号方位，纵坐标为波束响应强度（dB）
对比图10、11可以看出，同样快拍数下包含期望信号的波束响应图的效果较差，旁瓣很高将主瓣淹没。对比图11、12可以看出，当快拍数提高后，包含信号的波束响应图效果有了很大改善。这说明快拍数不足的情况下，期望信号与噪声干扰存在明显的相干性，通过增大快拍数可以消除这种相关性，从而改善波束响应的性能。对比图11、13可以看出，对角加载后的波束响应得到了明显的改善，主瓣清晰，旁瓣抑制较好。
3．4 对角加载应用实例
应用实例2
该实验历史数据来源于2005年1月23日潜艇十二支队，实验目标为护卫舰
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和交通船各一艘，潜艇停靠在港内浮码头上，航路设计使两艘水面舰艇的方位航迹交叉。实验用32通道录音机（2台16通道录音机）记录262声纳(圆阵)32个基阵阵元的输出信号。262声纳基阵直径为1.528米。录音机采样率48kHz。处理数据通过计算机从录音机中倒出，导出数据格式对应每秒的数据为16*48000矩阵格式。实验示意图：
交通艇浮码头 码头 工作状态
分别用CBF、MVDR、对角加载后的MVDR算法对实验数据进行处理。信号处理频带为2000HZ~4000HZ，声速取1500米每秒，采用快拍数为50，对角加载量为2倍的协方差矩阵对角元素标准差。
护卫舰辅机
图表 14：CBF航路图
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图表 15：MVDR航路图
图表 16：对角加载后航路图
对比图15、16可以看出，在低快拍数和高信噪比的影响下，没有对角加载的MVDR图像完全畸变，目标航路无法分辨。对角加载后交通艇和护卫舰的目标航路清晰，可以清晰的分辨出来。对比图14、16可以看出，CBF的航路较宽，在两目标临近交汇处完全重合在一起，无法分辨。对角加载后MVDR图像的航路明显变窄，分辨率得到有效提高。