本文選題：被動(dòng)合成孔徑　切入點(diǎn)：物理子陣　出處：《中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》2016年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：被動(dòng)合成孔徑技術(shù)通過對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的小孔徑基陣的接收信號(hào)進(jìn)行處理,以時(shí)間積累換取空間增益,從而提高對(duì)目標(biāo)的方位分辨和檢測(cè)能力.理論分析表明,只有當(dāng)(用于合成孔徑的)物理子陣所處聲場(chǎng)的水平相關(guān)半徑遠(yuǎn)大于合成所用子陣尺寸時(shí),被動(dòng)合成孔徑的探測(cè)性能才會(huì)較常規(guī)物理孔徑基陣有明顯優(yōu)勢(shì).深海聲信道中,聲場(chǎng)水平相關(guān)的空間變化會(huì)對(duì)被動(dòng)合成孔徑技術(shù)的性能存在較大影響,本文利用2014年南中國(guó)海深海信道條件下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),開展了被動(dòng)合成孔徑和常規(guī)物理基陣的性能對(duì)比分析,用波束域擴(kuò)展拖曳線列陣測(cè)量方法將32陣元(48 m)的物理子陣合成了160陣元(240 m)的虛擬陣,結(jié)果表明:當(dāng)聲場(chǎng)水平相關(guān)半徑超過240 m時(shí),160陣元虛擬陣的處理增益最高比32陣元的物理子陣高出9.5 dB,與理論預(yù)測(cè)數(shù)值一致;當(dāng)水平相關(guān)半徑小于30 m時(shí),160陣元虛擬陣的處理增益只比32陣元的物理子陣高出6 dB,而其探測(cè)性能實(shí)際已經(jīng)接近32陣元物理子陣.這也說(shuō)明,在深海信道影區(qū)內(nèi)聲場(chǎng)水平相關(guān)半徑較小,被動(dòng)合成孔徑技術(shù)的探測(cè)性能因此受到限制,較之常規(guī)物理孔徑基陣的優(yōu)勢(shì)并不明顯;而在聲場(chǎng)水平相關(guān)半徑較大的深海信道會(huì)聚區(qū)內(nèi),被動(dòng)合成孔徑技術(shù)的探測(cè)性能有明顯改善,較之常規(guī)物理孔徑基陣的優(yōu)勢(shì)明顯.
[Abstract]:By processing the received signals of linear small aperture array, passive synthetic aperture technology gains spatial gain in exchange for time accumulation, thus improving the azimuth resolution and detection ability of the target. Theoretical analysis shows that, It is only when the horizontal correlation radius of the sound field of the physical subarray (used for synthetic aperture) is much larger than the size of the sub-array used in the synthesis that the detection performance of the passive synthetic aperture is significantly superior to that of the conventional physical aperture array. The performance of passive synthetic aperture technology will be greatly affected by spatial variation of sound field level. In this paper, we use the experimental data of the deep sea channel in the South China Sea on 2014. The performances of passive synthetic aperture and conventional physical array are compared and analyzed. The physical subarray of 32 array elements (48 m) is synthesized by using beamspace extended towed linear array measurement method, and the virtual array of 160 array elements (240 m) is synthesized. The results show that when the horizontal correlation radius of sound field exceeds 240 m, the maximum processing gain of the virtual array is 9.5 dB higher than that of the physical subarray of 32 elements, which is in agreement with the theoretical prediction. When the horizontal correlation radius is less than 30 m, the processing gain of the virtual array is only 6 dB higher than that of the physical subarray of 32 elements, and the detection performance of the virtual array is close to that of the physical subarray of 32 elements. In the deep sea channel, the horizontal correlation radius of sound field is small, so the detection performance of passive synthetic aperture technique is limited, and the advantage of passive synthetic aperture array is not obvious compared with conventional physical aperture array. In the deep sea channel convergence region with large horizontal correlation radius of sound field, the detection performance of passive synthetic aperture technique is obviously improved, and the advantage of passive synthetic aperture array is obvious compared with conventional physical aperture array.
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所聲場(chǎng)聲信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):11434012,4151101011,11174312,11404366)
【分類號(hào)】：P733.2

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1581418