相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法技术

技术编号:4117855 阅读:343 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法,依照“使三维摄像声纳设计的最小作用距离满足二级子阵的远场条件”的子阵划分原则,相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法将二维面阵庞大的波束形成运算问题分解成若干个很小的二级子阵的波束形成运算问题,再由这些二级子阵的预成波束合成一级子阵的预成波束,便得到了原二维面阵的所有预成波束。本发明专利技术有益的效果:这种化繁为简的处理方法大大提高了波束形成的效率。此外,在一级子阵的波束形成过程中,相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法充分考虑了目标处于近场时的情形,采用时间延迟与相位调整相结合的方法,从而使得这种阵处理方法对远、近场目标具有自动适配的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水声领域,主要是一种。
技术介绍
为满足海洋开发等对水下目标三维探测的要求,海洋仪器一般采用二维面阵作为 换能器的接收阵(如图l所示,注一个圆表示一个子阵)。用于接收回波信号的二维面 阵通常有两千多个阵元,预成波束个数达到一万多个,采用常规波束形成算法具有以下缺 点 ①时域波束形成算法需要为每个阵元计算各个预成波束的时间延迟,并将这些时 间延迟存储起来,从而导致存储量急剧增加; ②在波束形成过程中,时域波束形成需要频繁地取时间延迟参数参与计算,导致 系统开销巨大,大大降低波束形成的效率; ③频域波束形成不满足三维摄像声纳对近场目标探测的设计要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服二维面阵的常规波束形成算法计算效率低、不能对远、近场 目标自动适配的缺点,提供一种,用于相控阵三维 声学摄像声纳(以下简称三维摄像声纳)等采用二维面阵作为接收阵的各类海洋仪器的接 收波束形成算法,具有运算效率高,能够对远、近场目标自动适配等优点。 为解决上述技术问题,本专利技术是提出以下技术方案实现的这种相控阵三维声学 摄像声纳的阵处理方法,包括以下步骤 步骤一 两级子阵划分依照使三维摄像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤一:两级子阵划分:依照“使三维摄像声纳设计的最小作用距离满足二级子阵的远场条件”的子阵划分原则,将二维面阵沿X轴方向和Y轴方向均匀划分,得到一级子阵和二级子阵,则原二维面阵可视为由所有二级子阵组成的一级子阵;步骤二:二级子阵频域波束形成:针对每个二级子阵,在频域通过相移波束形成先预成α方向(水平方向)的波束,再预成β方向(垂直方向)的波束,得到所有二级子阵的二维预成波束,二级子阵在频域完成波束形成运算;步骤三:一级子阵时域波束形成:将每个二级子阵看成一个阵元,则二维面阵可视为由所有二级子阵组成的一级子阵,在时域先预成一...

【技术特征摘要】
一种相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法,其特征在于该方法包括以下步骤步骤一两级子阵划分依照“使三维摄像声纳设计的最小作用距离满足二级子阵的远场条件”的子阵划分原则,将二维面阵沿X轴方向和Y轴方向均匀划分,得到一级子阵和二级子阵,则原二维面阵可视为由所有二级子阵组成的一级子阵;步骤二二级子阵频域波束形成针对每个二级子阵,在频域通过相移波束形成先预成α方向(水平方向)的波束,再预成β方向(垂直方向)的波束,得到所有二级子阵的二维预成波束,二级子阵在频域完成波束形成运算;步骤三一级子阵时域波束形成将每个二级子阵看成一个阵元,则二维面阵可视为由所有二级子阵组成的一级子阵,在时域先预成一级子阵水平方向的波束,再预成一级子阵垂直方向的波束,这样便得到了一级子阵的二维预成波束,也就是二维面阵的所有预成波束。2. 根据权利要求1所述的相控阵三维声学摄像声纳的阵处理方法,其特征在于所述 的二级子阵由6X6个阵子组成,相控阵三维声学摄像声纳的最小作用距离达0. 2m。3....

【专利技术属性】
技术研发人员:沈斌坚陈文渊孙文俊夏明朱武兵傅菊英
申请(专利权)人:杭州瑞声海洋仪器有限公司
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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