基于时延优化的三维成像声呐视野展宽方法研究

发布时间：2024-05-07 00:47

　　针对平面阵,研究并探讨了一种近场聚焦波束形成中时延参数的优化方法,以扩大三维成像声呐的有效视野范围。该方法是在方位角和俯仰角重新定义时,将精确的近场时延表达式按泰勒公式展开,取前三项,并对每一项进行加权。然后,通过求三个加权系数的偏导,再令其等于0,得出最优加权系数,此时优化的时延表达式与精确的近场时延表达式的误差最小,即优化的时延表达式更接近于精确的时延表达式,能够有效地用于扩大成像声呐的有效视野。最后,通过计算机仿真验证了该方法的有效性。

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【部分图文】：

平面阵的布放结构如图1所示。假设有M×N个阵元组成的平面阵放置于z=0的平面，第(m,n)号阵元的坐标可以表示成v=(xm,yn,0)，其中俯仰角θe与方位角θa的定义如图1所示，波束

取初始K值K0=[1-0.50.5]，通过求解式(3)、(8)、(10)获得TF近似下的时延均方差。图3为TF近似均方差随方位角和俯仰角的变化情况。图3TF近似的均方差

图2菲涅耳近似的均方差对比图3(b)与图2(b)可知，当均方差

通过Matlab计算式(13)、(15)、(16)可获得最优加权系数Kbest=[0.9942-0.49800.4889]，从图4最优化后的均方差结果可以看出，均方差为6.8×10-14s2时，成像声呐有效视野范围扩大到约±24°。相对于文献[7]提出的时延参数近似表....

本文编号：3966583