一種基于能量補償修正的移相相減方法
發(fā)布時間：2021-04-07 06:15
針對基于移相相減技術的雙線陣左右舷分辨方法（移相相減法）在端射方向的能量衰減問題,依據(jù)移相相減法所得心形指向性函數(shù)變化形式,提出一種基于能量補償修正的移相相減方法。該方法根據(jù)移相相減技術得到掃描角度上的合成數(shù)據(jù);依據(jù)心形指向性函數(shù)變化形式與掃描角度關系,采用能量補償修正技術降低掃描角度對合成波束的影響。理論推導分析和仿真實驗結(jié)果均表明,當目標位于端射方向時,相比原移相相減法,本方法可以對目標實現(xiàn)有效探測;在同一衰減比下,探測能力增加了10°以上,增加了移相相減法對目標方位角的適用范圍。
【文章來源】：火力與指揮控制. 2020,45(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
同一目標信號在不同方位處被合成波束能量歸一化值
問題，本文接下來將探討如何通過能量補償技術降低移相相減法所得心形指向性函數(shù)對波束形成結(jié)果的影響。由式（3）可知，對于茲方位處的目標信號，移相相減法合成波束能量為，對以同一目標信號，該值受左、右線列陣之間間距D和目標方位茲影響。為了降低左、右線列陣間距D和目標方位茲對合成波束的影響。本文采用式（5）對移相相減法所得合成波束進行補償修正，以解決移相相減法在端射方向上的能量衰減問題。此時，式（3）可變?yōu)椋?）式中，為修正調(diào)整因子。依據(jù)式（5）所示能量補償修正技術，圖3和圖4分別給出了不同左、右線列陣間距D時的能量補償前后結(jié)果。圖3同一目標信號在不同方位處被合成波束能量歸一化值（）圖4同一目標信號在不同方位處被合成波束能量歸一化值（）·130·0504
喚鞘褂梅段?有限。針對移相相減法在端射方向的能量衰減問題。本文依據(jù)移相相減法所得心形指向性函數(shù)變化形式與掃描角度關系，采用能量補償修正技術降低掃描角度對合成波束的影響。為了直觀評估本文方法的有效性，本文在理論分析中給出了相應的數(shù)值仿真說明。理論推導分析和數(shù)值仿真結(jié)果均驗證為，當目標位于端射方向時，相比原移相相減法，本文方法可以對目標實現(xiàn)有效探測；在同一衰減比下，探測能力增加了10毅，增加了移相相減法對目標方位角的適用范圍，具有較好的穩(wěn)健性，便于工程應用。1移相相減法令圖1為雙線陣及其接收信號示意圖，左、右線列陣為結(jié)構(gòu)相同、相互平行的直線陣，每根線陣均由N個陣元組成，左、右線陣各陣元分別為和。依據(jù)圖1所示，以左右相應兩個水聽器為一組，整個雙線陣是由N個二元水聽器組組成，N個二元水聽器組分別為。雙線陣中左、右線列陣間距為D，單個線陣中相鄰陣元間距為d。如圖1所示，以二維平面接收數(shù)據(jù)為例，雙線陣探測目標方位時所用坐標原點為第1組二元水聽器中心，各陣元接收到的遠場單位方向矢量，同時規(guī)定方位角在二維平面中按順時針為正，逆時針為負原則定義，空間處理掃描方向用單位方向矢量表示。圖1雙線陣各陣元位置及接收目標信號示意圖為了實現(xiàn)目標左右舷分辨，接下來闡述移相相減處理所得心形指向性方法。如圖1所示，可知雙線陣左側(cè)線列陣標分別為；右側(cè)線列陣標分別為。則左、右線列陣接收到的遠場單位方向信號可表示為（1）式中，為波數(shù)，c為聲速，f為頻率，為波長。如果對左、右線列陣進行移相相減處理，可得波束形成在掃描方向茲0處輸出響應為：（2）李雪林，等：一種基于能量補償修正的移相相減方法·129·0
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種聯(lián)合利用方位多路徑的TMA方法[J]. 孫偉,葛軼洲,周青. 火力與指揮控制. 2017(12)
[2]魚雷目標定位跟蹤技術[J]. 肖碧琴,袁富宇,苗艷. 火力與指揮控制. 2014(01)
[3]一種典型陣形畸變對雙線陣聲納左右舷分辨性能的影響[J]. 張賓,孫貴青. 電子學報. 2010(10)
[4]雙線陣目標左右舷分辨概率分析[J]. 蔣飚. 應用聲學. 2009(03)
[5]雙線陣左右舷模糊共軛抵消方法研究[J]. 王福釙,李淑秋,李宇,黃海寧. 聲學學報(中文版). 2009(02)
[6]一種新的二元水聽器組左右舷分辨方法[J]. 何心怡,邱志明,張春華,李啟虎. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2008(06)
[7]陣形畸變對拖曳雙線陣左右舷分辨性能的影響[J]. 張賓,孫貴青,李啟虎. 聲學學報(中文版). 2008(04)
[8]用雙線列陣區(qū)分左右舷目標的延時估計方法及其實現(xiàn)[J]. 李啟虎. 聲學學報. 2006(06)
[9]拖曳線列陣聲吶及其左右舷分辨方法概述[J]. 何心怡,張春華,李啟虎. 艦船科學技術. 2006(05)
[10]雙線列陣左右舷目標分辨性能的初步分析[J]. 李啟虎. 聲學學報. 2006(05)
本文編號：3122966
【文章來源】：火力與指揮控制. 2020,45(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
同一目標信號在不同方位處被合成波束能量歸一化值
問題，本文接下來將探討如何通過能量補償技術降低移相相減法所得心形指向性函數(shù)對波束形成結(jié)果的影響。由式（3）可知，對于茲方位處的目標信號，移相相減法合成波束能量為，對以同一目標信號，該值受左、右線列陣之間間距D和目標方位茲影響。為了降低左、右線列陣間距D和目標方位茲對合成波束的影響。本文采用式（5）對移相相減法所得合成波束進行補償修正，以解決移相相減法在端射方向上的能量衰減問題。此時，式（3）可變?yōu)椋?）式中，為修正調(diào)整因子。依據(jù)式（5）所示能量補償修正技術，圖3和圖4分別給出了不同左、右線列陣間距D時的能量補償前后結(jié)果。圖3同一目標信號在不同方位處被合成波束能量歸一化值（）圖4同一目標信號在不同方位處被合成波束能量歸一化值（）·130·0504
喚鞘褂梅段?有限。針對移相相減法在端射方向的能量衰減問題。本文依據(jù)移相相減法所得心形指向性函數(shù)變化形式與掃描角度關系，采用能量補償修正技術降低掃描角度對合成波束的影響。為了直觀評估本文方法的有效性，本文在理論分析中給出了相應的數(shù)值仿真說明。理論推導分析和數(shù)值仿真結(jié)果均驗證為，當目標位于端射方向時，相比原移相相減法，本文方法可以對目標實現(xiàn)有效探測；在同一衰減比下，探測能力增加了10毅，增加了移相相減法對目標方位角的適用范圍，具有較好的穩(wěn)健性，便于工程應用。1移相相減法令圖1為雙線陣及其接收信號示意圖，左、右線列陣為結(jié)構(gòu)相同、相互平行的直線陣，每根線陣均由N個陣元組成，左、右線陣各陣元分別為和。依據(jù)圖1所示，以左右相應兩個水聽器為一組，整個雙線陣是由N個二元水聽器組組成，N個二元水聽器組分別為。雙線陣中左、右線列陣間距為D，單個線陣中相鄰陣元間距為d。如圖1所示，以二維平面接收數(shù)據(jù)為例，雙線陣探測目標方位時所用坐標原點為第1組二元水聽器中心，各陣元接收到的遠場單位方向矢量，同時規(guī)定方位角在二維平面中按順時針為正，逆時針為負原則定義，空間處理掃描方向用單位方向矢量表示。圖1雙線陣各陣元位置及接收目標信號示意圖為了實現(xiàn)目標左右舷分辨，接下來闡述移相相減處理所得心形指向性方法。如圖1所示，可知雙線陣左側(cè)線列陣標分別為；右側(cè)線列陣標分別為。則左、右線列陣接收到的遠場單位方向信號可表示為（1）式中，為波數(shù)，c為聲速，f為頻率，為波長。如果對左、右線列陣進行移相相減處理，可得波束形成在掃描方向茲0處輸出響應為：（2）李雪林，等：一種基于能量補償修正的移相相減方法·129·0
【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種聯(lián)合利用方位多路徑的TMA方法[J]. 孫偉,葛軼洲,周青. 火力與指揮控制. 2017(12)
[2]魚雷目標定位跟蹤技術[J]. 肖碧琴,袁富宇,苗艷. 火力與指揮控制. 2014(01)
[3]一種典型陣形畸變對雙線陣聲納左右舷分辨性能的影響[J]. 張賓,孫貴青. 電子學報. 2010(10)
[4]雙線陣目標左右舷分辨概率分析[J]. 蔣飚. 應用聲學. 2009(03)
[5]雙線陣左右舷模糊共軛抵消方法研究[J]. 王福釙,李淑秋,李宇,黃海寧. 聲學學報(中文版). 2009(02)
[6]一種新的二元水聽器組左右舷分辨方法[J]. 何心怡,邱志明,張春華,李啟虎. 武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2008(06)
[7]陣形畸變對拖曳雙線陣左右舷分辨性能的影響[J]. 張賓,孫貴青,李啟虎. 聲學學報(中文版). 2008(04)
[8]用雙線列陣區(qū)分左右舷目標的延時估計方法及其實現(xiàn)[J]. 李啟虎. 聲學學報. 2006(06)
[9]拖曳線列陣聲吶及其左右舷分辨方法概述[J]. 何心怡,張春華,李啟虎. 艦船科學技術. 2006(05)
[10]雙線列陣左右舷目標分辨性能的初步分析[J]. 李啟虎. 聲學學報. 2006(05)
本文編號：3122966
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/3122966.html
