摘要
在传声器阵列声成像系统中,常规波束形成算法(CBF)的主瓣宽度和旁瓣级性能受限,成像效果不能满足高精度声源定位需要,为此研究函数波束形成算法(FB)。首先对阵列接收信号的互功率谱矩阵进行特征值分解,并计算对特征值对角矩阵的v-1次幂,以此替换CBF中的互谱矩阵,进一步对波束输出进行v次幂运算,由此得到FB输出。然后,通过增加互谱矩阵的幂次运算,FB能够有效克服CBF的主瓣宽、旁瓣高等缺陷。最后,仿真对比了不同声源频率时CBF和FB的性能,分析不同指数v对FB性能的影响。结果表明,与CBF相比,FB具有更高的分辨率性能,且随着指数v的增大,FB旁瓣减小,动态范围增加。为满足工程中声成像动态性要求,建议指数v一般选取16。
作者
刘姿琪
李吉祥
李伟
赵慎
LIU Ziqi;LI Jixiang;LI Wei;ZHAO Shen
出处
《信息技术与信息化》
2024年第1期135-140,共6页
Information Technology and Informatization
基金
国家级大学生创新创业训练项目“基于MEMS麦克风阵列声成像系统设计”(202210554013)。
作者简介
刘姿琪(2003-),女,湖南郴州人,本科,研究方向:阵列信号处理;李吉祥(2002-),男,湖南涟源人,本科,研究方向:阵列信号处理;李伟(1999-),男,湖南岳阳人,硕士研究生,研究方向:阵列信号处理;通信作者:赵慎(1983-),男,河北肃宁人,(email:zhaoshen_nudt@163.com),讲师,研究方向:阵列信号处理、卫星导航时空信息处理。
