近期，中國科學院聲學研究所水下航行器信息技術院重點實驗室助理研究員王雷歐等提出了一種利用變化指數(shù)的故障檢測電路，可有效檢測陣列有無故障。相關研究成果發(fā)表在IEICE Transactions on Electronics上。

傳感器陣列以某種幾何結(jié)構分布，是發(fā)射、接收信號的傳感器集合體，主要作用是在低信噪比環(huán)境下提高信號的接收能力，即在抑制噪聲的同時，提高輸出信號的質(zhì)量。信號合成技術通過計算理想的合成權值，可以顯著提高輸出信號的信噪比。

目前，信號合成方法主要包括兩類。一類是基于特征空間的方法，建立特定的目標函數(shù)求出合成權值，該方法存在的主要問題是計算量較大。另一類是基于迭代的信號合成方法，其代表是SUMPLE算法，具有良好的合成性能，同時計算復雜度較低。當陣列中的某個傳感器出現(xiàn)故障時，SUMPLE算法的合成性能會下降。針對這一問題，相關學者曾提出一種基于修改系數(shù)的α-SUMPLE算法，該算法能夠減少故障傳感器所導致的合成損失，但當陣列中沒有故障傳感器時，會帶來額外的合成損失。

針對α-SUMPLE算法存在的問題，王雷歐等人基于數(shù)學模型與性能分析，利用二階統(tǒng)計量中的變化指數(shù)(Variability Index，VI)作為檢測判據(jù)，結(jié)合假設檢驗得到故障檢測閾值，最終提出計算成本低的故障檢測電路。實驗結(jié)果表明，該新故障檢測電路可有效判斷傳感器陣列有無故障。當傳感器陣列中出現(xiàn)故障時，該電路能夠減少合成損失；當傳感器陣列中沒有故障時，該電路也不會產(chǎn)生額外的合成損失。