一种兼顾近场和远场性能的三维摄像声纳系统换能器阵列的稀疏优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种兼顾近场和远场性能的三维摄像声纳系统换能器阵列的稀疏优化方法，包括以下步骤：根据三维摄像声纳系统中近场数字波束形成算法的类型，确定三维摄像声纳系统的聚焦距离误差参数；利用聚焦距离误差参数确定近场稀疏优化能量函数；采用全局寻优算法，求解使近场稀疏优化能量函数达到最小的稀疏换能器阵列Q1；对Q1中开启的换能器进行二次稀疏优化，求解使远场稀疏优化能量函数达到最小的稀疏换能器阵列Q2；当声纳系统工作在近场状态时，使用Q1进行聚焦波束形成；当声纳系统工作在远场状态时，使用Q2进行远场波束形成。本发明专利技术能够在有效降低系统硬件复杂度的同时，保证系统在不同探测距离下都具备稳定的探测性能。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种兼顾近场和远场性能的三维摄像声纳系统换能器阵列的稀疏优化方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据三维摄像声纳系统中近场数字波束形成算法的类型，确定三维摄像声纳系统的聚焦距离误差参数（δmin，δmax）；（2）利用聚焦距离误差参数（δmin，δmax）确定近场稀疏优化能量函数E1（W，A），其中W为权重系数矩阵，A是由权重系数矩阵W决定的开启阵元数；（3）采用全局寻优算法，求解使近场稀疏优化能量函数E1（W，A）达到最小的W1，W1对应的稀疏换能器阵列记为Q1；（4）采用全局寻优算法对Q1中开启的换能器进行二次稀疏优化，求解使远场稀疏优化能量函数E2（W，A）达到最小的W2，W2对应的稀疏换能器阵列记为Q2；（5）当三维摄像声纳系统工作在近场状态时，使用稀疏换能器阵列Q1进行聚焦波束形成；当三维摄像声纳系统工作在远场状态时，使用稀疏换能器阵列Q2进行远场波束形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀武，袁龙涛，蒋荣欣，周凡，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：