發(fā)布時間：2021-12-24 13:45

　　針對陣列傳感器布陣設計中的冗余問題,提供了一種水下聲學成像稀疏陣列的處理方法。采用稀疏陣列乘性處理方法可合成一個收發(fā)一體的虛擬陣列且虛擬陣元數(shù)目等于實際陣列發(fā)射陣元與接收陣元的乘積。依據(jù)相位中心近似的原理,對虛擬陣元的布陣位置進行了數(shù)學的解析表示,使用幾種不同結(jié)構(gòu)的稀疏陣列進行比較。實驗結(jié)果得出,使用上述方法建立的稀疏陣列性能指標在三維聲場、波束、導向矢量、主瓣寬度和峰值旁瓣級等方面與同等數(shù)量的收發(fā)一體Mills cross稀疏陣列一致。表明了乘性處理方法能有效解決陣元冗余問題,利用上述方法可得到一種優(yōu)于Mills cross的新型稀疏陣列。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

任意收-發(fā)陣列平面和目標點坐標系

合成虛擬陣列的陣元排布與TA,RA的數(shù)量和位置有關,在圖2中集中展示了不同數(shù)量的TA,RA合成的虛擬陣列,由圖不難看出,隨著TA,RA數(shù)量的增加,合成虛擬陣列的孔徑也相應增加;如(b)、(c)所示,當實際收發(fā)陣列數(shù)量不相等時,而實際陣元總數(shù)相等時,其虛擬陣列相同,當TA為偶數(shù),RA為奇數(shù)時(b)的尺寸更小。3 仿真與分析

3.1 仿真參數(shù)設置在仿真中,設置所設計陣列的發(fā)射陣元和接收陣元數(shù)量為16、25,即M=4,N=5。為了保證兩種陣列發(fā)射陣元和接收陣元總數(shù)相等,Mills cross 陣列設置20個發(fā)射陣元、21個接收陣元。由圖3可知,兩種虛擬陣列有著相似的陣元布局,需要指出的是,使用文中稀疏方法得到的虛擬陣列是20×20的正方形陣列,而Mills cross陣列合成的虛擬陣列是20×21的矩形陣列,原因是為了保證收發(fā)陣列盡可能保證相同的復雜度。為了更好地研究稀疏陣列的指向性能,不失一般性地,將發(fā)射信號到目標點的角度分別設置成45°,陣列坐標原點到目標點的距離為1m。根據(jù)最佳陣元間距的理論,當陣元間距d=0.5λ時分辨率最佳。仿真發(fā)射信號采用線性調(diào)頻波:

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]基于粒子群優(yōu)化算法的共形陣列天線圖綜合[J]. 王一笑,郭陳江,丁君,王小平.  計算機仿真. 2008(08)

博士論文
[1]衛(wèi)星導航陣列信號處理關鍵技術(shù)研究[D]. 吳舜曉.國防科學技術(shù)大學 2015

碩士論文
[1]陣列天線稀布優(yōu)化算法研究[D]. 殷雙斌.哈爾濱工業(yè)大學 2016



本文編號：3550590