声透镜波束形成技术仿真研究 被引量：5

1

作者 卞红雨 桑恩方 +1 位作者 纪祥春 赵景义 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第1期43-45,共3页

目前,使用电子电路的传统高分辨率声呐通常具有较大的体积、较高的功耗和较低的图像更新率.声透镜声呐使用声透镜形成图像,能够克服这些缺点.为此介绍了声透镜波束形成技术的基本原理和声场分析模型,对透镜形状、材料、尺寸,以及环境温... 目前,使用电子电路的传统高分辨率声呐通常具有较大的体积、较高的功耗和较低的图像更新率.声透镜声呐使用声透镜形成图像,能够克服这些缺点.为此介绍了声透镜波束形成技术的基本原理和声场分析模型,对透镜形状、材料、尺寸,以及环境温度等参数对透镜声呐性能的影响进行了仿真研究.结果表明,上述参数对主瓣宽度、旁瓣高度、聚焦深度等声呐性能指标具有较大的影响,通过对声透镜的合理设计可以达到优化声呐性能的目的. 展开更多

关键词 声透镜 波束形成技术 仿真 声呐 电子电路

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基于数据重构的宽带相干源MVDR算法

2

作者 卞红雨 王珺琳 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第3期729-730,734,共3页

研究了基于数据重构的宽带相干源最小方差无畸变响应(MVDR)算法,以采样定理为基础,将同一时刻不同阵元的输出看做是连续线列阵的采样,将时域的数据重构方法引入空间的阵元域数据,从而实现宽带相干源的方位估计,并提出了一种聚焦误差求... 研究了基于数据重构的宽带相干源最小方差无畸变响应(MVDR)算法,以采样定理为基础,将同一时刻不同阵元的输出看做是连续线列阵的采样,将时域的数据重构方法引入空间的阵元域数据,从而实现宽带相干源的方位估计,并提出了一种聚焦误差求取方法,用于分析宽带相干源MVDR算法的性能。计算机仿真了FFT插值法和数据重构法的方位估计结果,表明对于宽带MVDR算法,数据重构方法比起FFT插值法具有更好的分辨概率和更低的均方根误差。 展开更多

关键词 信号处理 方位估计 宽带相干源 数据重构 MVDR算法 聚焦误差

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基于SVR和DCT的数字图像水印算法 被引量：3

3

作者 吕秀丽 卞红雨 于波 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期1187-1190,1196,共5页

针对彩色图像,提出了一种利用支持向量回归机(support vector regression,SVR)将水印信息嵌入到图像亮度分量的离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)域中的算法。主要思想是应用彩色图像的YCbCr彩色空间,将亮度分量分块后做离... 针对彩色图像,提出了一种利用支持向量回归机(support vector regression,SVR)将水印信息嵌入到图像亮度分量的离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)域中的算法。主要思想是应用彩色图像的YCbCr彩色空间,将亮度分量分块后做离散余弦变换,在DCT块中选择中频系数,利用SVR很好的学习和泛化能力,建立中频系数与其邻域系数之间的关系模型,然后根据中频系数和SVR模型预测输出值,调整中频系数嵌入水印。提取水印时重新训练SVR模型,但不需要原始载体图像,实现了水印的盲检测。实验结果表明,该算法具有良好的不可感知性,对色度变化、低通滤波、模糊、锐化、亮度、对比度增强、添加噪声以及几何变换等攻击均具有较强的鲁棒性,尤其对JPEG压缩具有很强的抵抗能力。 展开更多

关键词 数字水印 支持向量回归机 离散余弦变换 盲检测

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基于空时离散傅里叶变换投影的宽带旋转不变技术估计信号参数算法 被引量：1

4

作者 卞红雨 王珺琳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第11期3032-3034,3038,共4页

利用采样频率和频域数据的关系,对空时离散傅里叶变换(DFT)投影方法进行改进,并且讨论分析了采样频率对其解相干性能的影响,然后将窄带旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)类算法应用到宽带相干源方位估计中,提出一种基于空时DFT投影的宽... 利用采样频率和频域数据的关系,对空时离散傅里叶变换(DFT)投影方法进行改进,并且讨论分析了采样频率对其解相干性能的影响,然后将窄带旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)类算法应用到宽带相干源方位估计中,提出一种基于空时DFT投影的宽带ESPRIT算法。仿真结果表明,适当地增加采样频率可以改善空时DFT投影方法的方位估计性能,并且比起快速傅里叶变换(FFT)插值法,空时DFT投影方法具有更加优越的方位估计性能。 展开更多

关键词 方位估计 宽带相干源 空时离散傅里叶变换投影 采样频率 旋转不变技术估计信号参数算法

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矩形和(椭)圆区域目标的分类识别 被引量：3

5

作者 朱殿尧 卞红雨 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1228-1232,共5页

研究了矩形与(椭)圆形区域目标的分类识别问题,详细阐述了区分矩形和(椭)圆形区域目标的方法和步骤。在二值图像中存在着不同角度和尺寸的矩形与(椭)圆形区域目标,通过两种目标的面积、周长与其边界框对应参数的关系很好地区分了矩形和(... 研究了矩形与(椭)圆形区域目标的分类识别问题,详细阐述了区分矩形和(椭)圆形区域目标的方法和步骤。在二值图像中存在着不同角度和尺寸的矩形与(椭)圆形区域目标,通过两种目标的面积、周长与其边界框对应参数的关系很好地区分了矩形和(椭)圆形目标,并给出目标的中心位置、长度(或长轴长)、宽度(或短轴长)、周长、面积及最小惯性轴的角度等重要几何参数。该方法直观,且具有旋转、平移、尺度不变性。 展开更多

关键词 图像处理 目标分类 矩形 椭圆 面积 周长

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视频图象水下声传输试验研究

6

作者 桑恩方 尤立夫 +1 位作者 韩彦 卞红雨 《高技术通讯》 CAS CSCD 1995年第6期25-28,共4页

论述了视频图象水下声传输中的一些问题，介绍了我们为研究解决这些问题而开发的一些关键性技术，包括变换域自适应均衡器、高压缩比数据压缩技术和可编程并行信号处理器等。测试结果表明这些技术是成功的。

关键词 视频图象 水声 信息传输 水声传输 水下通信

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基于地形图像特征与模糊决策的海底地形可导航性分析方法 被引量：5

7

作者 宋子奇 卞红雨 +1 位作者 Adam Zielinski 张志刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期164-169,共6页

基于多波束测深数据和图像匹配技术的水下地形辅助导航方法需要对实施区域的地形可导航性进行评估,其中的地形独特性计算需要提取图像特征,并利用各特征参数进行综合评判。地形图像的直方图包含实际地理区域的起伏程度信息,通过定义直... 基于多波束测深数据和图像匹配技术的水下地形辅助导航方法需要对实施区域的地形可导航性进行评估,其中的地形独特性计算需要提取图像特征,并利用各特征参数进行综合评判。地形图像的直方图包含实际地理区域的起伏程度信息,通过定义直方图复杂度对此信息进行了有效提取。均方根对比度和拉普拉斯模方和分别侧重描述了地形整体和局部的变化程度,图像的二维熵从信息论的角度反映了地理区域包含的信息量。此外,依据单一特征参数对于待评价地形的可导航性进行排名,其结果存在不一致性,利用模糊综合评判对各参数的信息进行了有效综合。通过实测多波束地形数据仿真分析,基于图像纹理特征的地形匹配方法,在模糊评判结果最优的地形区域能够将匹配误差限制在2 m以内,结果验证了该可导航性分析方法的有效性。 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 图像匹配 模糊评价 多波束测深 可导航性分析

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基于FFT配准和多尺度融合的声纳图像拼接算法 被引量：4

8

作者 张健 卞红雨 张志刚 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期646-653,共8页

针对声纳图像视野窄,无法一次性反映大体积目标或同时呈现若干目标完整视觉信息的问题,提出一种声纳图像拼接算法.该算法主要步骤分为:声纳图像配准和声纳图像融合.根据声纳图像高噪声和低分辨率的特点,采用FFT图像配准方法配准声纳图像... 针对声纳图像视野窄,无法一次性反映大体积目标或同时呈现若干目标完整视觉信息的问题,提出一种声纳图像拼接算法.该算法主要步骤分为:声纳图像配准和声纳图像融合.根据声纳图像高噪声和低分辨率的特点,采用FFT图像配准方法配准声纳图像.对于准确配准后的声纳图像,提出一种基于NSCT多尺度分解的声纳图像融合算法.首先,对源图像进行NSCT多尺度分解,得到一系列不同尺度和不同方向上子带分解系数;然后,根据声纳图像特殊性,构建声纳图像融合规则:分别对低频子带采用门限判别法,高频子带计算局部区域对比度指导融合规则,产生融合图像在相应尺度和方向的融合系数.最后,对融合系数进行NSCT多尺度逆变换,生成融合后的拼接图像.通过声纳图像拼接实验验证提出方法有效性. 展开更多

关键词 图像拼接 图像配准 图像融合 声纳图像

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基于声纳图像的水平集分割算法研究 被引量：6

9

作者 刘光宇 卞红雨 +1 位作者 沈郑燕 石红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第1期29-31,共3页

针对现有的图像分割方法无法准确地分割声纳图像的问题,提出了一种改进的水平集声纳图像分割方法。介绍了LBF能量模型,借鉴其无重初始化的水平集演化思想。为克服声纳图像中复杂背景带来的负面效应,利用形态学顶帽—底帽变换对声纳图像... 针对现有的图像分割方法无法准确地分割声纳图像的问题,提出了一种改进的水平集声纳图像分割方法。介绍了LBF能量模型,借鉴其无重初始化的水平集演化思想。为克服声纳图像中复杂背景带来的负面效应,利用形态学顶帽—底帽变换对声纳图像进行预处理,并在此基础上进行无需初始化的水平集分割。进行仿真对比实验,实验结果显示:与LBF能量模型相比,改进的水平集分割方法更加适应于背景不均匀的声纳图像分割。 展开更多

关键词 声纳图像分割 LBF能量模型 水平集 形态学运算

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基于多波束测深声呐的海底气体泄漏实时报警系统 被引量：2

10

作者 张万远 卞红雨 +1 位作者 周天 张宏伟 《声学技术》 CSCD 北大核心 2022年第6期813-820,共8页

随着人们对海底油气资源的开发,在海底铺设的管道越来越多,海底管道泄漏风险日益增加,亟需高效、实时的检测方法。文章利用自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)平台,搭载多波束测深声呐与基于VxWorks的嵌入式处理单元... 随着人们对海底油气资源的开发,在海底铺设的管道越来越多,海底管道泄漏风险日益增加,亟需高效、实时的检测方法。文章利用自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)平台,搭载多波束测深声呐与基于VxWorks的嵌入式处理单元,设计了一套水下气体泄漏自动检测系统,将多波束测深声呐采集的水体图像数据传送给嵌入式处理单元,采用模板匹配方法对图像数据进行处理,完成对海底管道气体泄漏点的实时检测。湖试和海试都验证了该系统方案的有效性与先进性。 展开更多

关键词 水下泄漏气体 实时图像处理 多波束测深声呐 自主式水下航行器(AUV)

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PDE模型在声纳图像去噪中的应用研究 被引量：4

11

作者 刘光宇 卞红雨 +1 位作者 沈郑燕 石红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第2期42-44,共3页

偏微分方程方法在光学图像去噪中已有很多成功的应用,但用于声纳图像去噪的情况还不多见。针对声纳图像受噪声污染严重的问题,将偏微分方程原理引入到声纳图像去噪中,重点讨论了两种偏微分方程模型:ROF模型和四阶扩散模型。基于这两种... 偏微分方程方法在光学图像去噪中已有很多成功的应用,但用于声纳图像去噪的情况还不多见。针对声纳图像受噪声污染严重的问题,将偏微分方程原理引入到声纳图像去噪中,重点讨论了两种偏微分方程模型:ROF模型和四阶扩散模型。基于这两种模型对声纳图像进行去噪处理,仿真实验证明了偏微分方程去噪算法的有效性,并对比分析了两种模型的去噪性能。ROF模型适用于低信噪比条件下的声纳图像处理,而四阶扩散模型在高信噪比条件下,能够很好地保持图像边缘,但当噪声污染严重时,其去噪后的SNR比ROF模型去噪低了近10 dB,不利于声纳图像处理。 展开更多

关键词 声纳图像去噪 偏微分方程 ROF模型 四阶扩散模型

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非下采样轮廓波变换的前视声呐图像融合 被引量：1

12

作者 张健 卞红雨 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1373-1379,共7页

针对前视声呐图像清晰程度不同,局部区域模糊的特点,本文提出一种基于非下采样轮廓波变换的前视声呐图像融合算法。依据图像多尺度分解的理论,对源图像进行非下采样轮廓波变换,得到一系列多尺度子带分解系数;根据图像中清晰目标反射声... 针对前视声呐图像清晰程度不同,局部区域模糊的特点,本文提出一种基于非下采样轮廓波变换的前视声呐图像融合算法。依据图像多尺度分解的理论,对源图像进行非下采样轮廓波变换,得到一系列多尺度子带分解系数;根据图像中清晰目标反射声波能量大、对比度高特点,构建前视声呐图像融合规则,即低频子带采用Gabor能量、高频子带计算局部对比度指导融合规则,提出区域一致性校验准则抑制图像噪声,产生融合图像多尺度子带分解系数,并应用非下采样轮廓波逆变换获得融合图像。声呐图像融合对比实验证明,采用提出方法生成的融合图像在主观视觉和客观指标上均优于其他融合方法。 展开更多

关键词 图像融合 多尺度分析 非下采样轮廓波变换 前视声呐图像 融合规则 Gabor能量 局部对比度 区域一致性校验

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形态小波域声呐图像谱聚类去噪算法研究 被引量：1

13

作者 刘光宇 卞红雨 +1 位作者 沈郑燕 石红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第10期41-43,共3页

针对声呐图像噪声污染严重的问题,在基于形态小波的声呐图像去噪方法中引入了谱聚类算法以实现低信噪比下图像的去噪。给出基于形态中点小波的声呐图像去噪法,在此基础上引入谱聚类的概念,针对谱聚类能快速实现数据分类的特点,对形态中... 针对声呐图像噪声污染严重的问题,在基于形态小波的声呐图像去噪方法中引入了谱聚类算法以实现低信噪比下图像的去噪。给出基于形态中点小波的声呐图像去噪法,在此基础上引入谱聚类的概念,针对谱聚类能快速实现数据分类的特点,对形态中点小波分解后的高频小波系数进行分类,使得包含噪声与细节信号部分的小波系数得以分离。对分离后的两类小波系数分别进行相应的处理,通过与低频小波系数的重构即可得到去噪后的图像。仿真实验表明:该方法在信噪比等性能指标方面均优于其他小波去噪方法,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 声呐图像去噪 形态中点小波 谱聚类

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96通道图像声纳测试系统的设计与实现 被引量：1

14

作者 王晓峰 桑恩方 +1 位作者 卞红雨 归美 《电子测量技术》 2008年第9期54-57,共4页

本文介绍了一种图像声纳测试系统的设计与实现。该型测试系统既可用于声透镜成像质量的分析,也可用于数字图像声纳波束形成质量的测试。该测试系统模拟部分共有96个通道,数字部分用7片DSP(TMS320C64×)芯片构成高速数据并行处理模... 本文介绍了一种图像声纳测试系统的设计与实现。该型测试系统既可用于声透镜成像质量的分析,也可用于数字图像声纳波束形成质量的测试。该测试系统模拟部分共有96个通道,数字部分用7片DSP(TMS320C64×)芯片构成高速数据并行处理模块。声信号的原始数据或处理后的数据都可以用高速串行芯片传输至水面单元,经过对数据计算分析,可以获得声透镜成像的质量,或数字图像声纳波束形成的最佳参数。水池测试结果证明该测试系统实用便捷,性能稳定。 展开更多

关键词 成像质量 波束形成质量 高速DSP芯片 并行处理 声图像

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基于Piella框架的声纳图像融合研究 被引量：2

15

作者 王达 卞红雨 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期95-101,共7页

基于Piella框架的加权多分辨率图像融合方法结构繁复,并且融合规则没有充分考虑到人类视觉特性。针对这些问题,提出一种只采用活性测度控制合成模块的多分辨率图像融合扩展模式。在该扩展模式的基础上,给出一种结合融合图像质量评价标... 基于Piella框架的加权多分辨率图像融合方法结构繁复,并且融合规则没有充分考虑到人类视觉特性。针对这些问题,提出一种只采用活性测度控制合成模块的多分辨率图像融合扩展模式。在该扩展模式的基础上,给出一种结合融合图像质量评价标准和前一分解层信息的多分辨率图像融合算法。该算法考虑到融合结果多以人眼为信宿,将图像质量评价标准引入到高频子带融合规则中;同时考虑到由于多尺度分析的存在,当前分解层低频子带的信息保有量明显少于前一分解层,将前一分解层信息引入到低频子带融合规则中。通过声纳图像融合实验,证明该方法融合效果良好,鲁棒性强,是一种有效的声纳图像融合方法。 展开更多

关键词 图像融合 Piella框架 多尺度分析 声纳图像 融合规则

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基于修正二维熵的水声图像分割 被引量：3

16

作者 卞红雨 刘翠 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第14期193-195,共3页

水声图像常分为亮区、暗区和混响区,而传统的单阈值方法不能根据需要获得相应区域,针对该问题,提出一种基于修正的灰度-梯度二维直方图的最大熵分割方法。该方法根据先验知识截取部分灰度-梯度二维直方图,并对其进行最大熵阈值分割。实... 水声图像常分为亮区、暗区和混响区,而传统的单阈值方法不能根据需要获得相应区域,针对该问题,提出一种基于修正的灰度-梯度二维直方图的最大熵分割方法。该方法根据先验知识截取部分灰度-梯度二维直方图,并对其进行最大熵阈值分割。实验结果表明,该方法可以根据需要提取出感兴趣的区域,并且能得到更好的分割效果。 展开更多

关键词 水声图像 图像分割 阈值选取 属性直方图 最大熵

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声透镜波束形成和目标成像仿真与试验 被引量：2

17

作者 卞红雨 吴菊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期819-824,共6页

为了促进具有体积小、功耗低、成像速度快等优点的透镜声呐在水下成像中的应用,选取了PMMA(polymethyl methacrylate)和PMP(polymethyl pentene)2种材料,利用混合模型设计并加工了单透镜系统和双透镜系统,对2个透镜系统分别进行了波束... 为了促进具有体积小、功耗低、成像速度快等优点的透镜声呐在水下成像中的应用,选取了PMMA(polymethyl methacrylate)和PMP(polymethyl pentene)2种材料,利用混合模型设计并加工了单透镜系统和双透镜系统,对2个透镜系统分别进行了波束形成和目标成像试验研究.试验测得的焦点位置和波束图与仿真结果基本一致,从而验证了混合模型模拟透镜声场的有效性和准确性.得到了十字形和圆环2种目标的成像图,通过综合比较各种试验结果可知:PMMA是一种有效的透镜加工材料,透镜组合在缩短焦距方面具有优势,但同时增大了对声波的吸收,因此透镜组的设计要综合考虑这2方面的因素. 展开更多

关键词 透镜声呐 波束形成 目标成像

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基于垂直矢量阵的相干信号方位估计算法 被引量：1

18

作者 卞红雨 王珺琳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期605-610,共6页

为了实现相干信号源的空间方位估计,将计算到达角瞬态成像(CAATI)算法引入矢量线阵,提出了基于垂直矢量阵的CAATI算法。该方法不仅具有CAATI算法所需快拍数少、运算量小、精确度高的特点,并且兼具矢量传感器可以同步、共点测量声场中的... 为了实现相干信号源的空间方位估计,将计算到达角瞬态成像(CAATI)算法引入矢量线阵,提出了基于垂直矢量阵的CAATI算法。该方法不仅具有CAATI算法所需快拍数少、运算量小、精确度高的特点,并且兼具矢量传感器可以同步、共点测量声场中的声压和振速信息的性能,因而利用一维线阵即可实现目标的空间方位估计,实时性好,且有效降低了实际应用中的硬件要求。仿真分析了点源与非点源目标的方位估计性能,结果表明提出的方法切实可行。 展开更多

关键词 信息处理技术 相干信号源 目标方位估计 垂直矢量阵 计算到达角瞬态成像算法

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侧扫声纳图像分割中种子区域获取方法 被引量：1

19

作者 卞红雨 罗明愿 刘立昕 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第25期165-167,共3页

研究了一种基于区域增长的侧扫声纳图像感兴趣区域提取方法。该方法利用边缘检测算子提取侧扫声纳图像的目标影阴区的种子区域,利用阈值分割方法提取目标亮区的种子区域,采用Haralick与Shapiro提出的相似准则进行区域增长,提取感兴趣区... 研究了一种基于区域增长的侧扫声纳图像感兴趣区域提取方法。该方法利用边缘检测算子提取侧扫声纳图像的目标影阴区的种子区域,利用阈值分割方法提取目标亮区的种子区域,采用Haralick与Shapiro提出的相似准则进行区域增长,提取感兴趣区域。从处理结果看,该方法对某些类型的侧扫声纳图像的感兴趣区域提取有较好的效果,而且种子区域的引入大大缩短了处理时间。 展开更多

关键词 区域标记 感兴趣区域 侧扫声纳图像分割 相似准则 种子区域

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基于波场模型的宽带相干源方位估计优化方法

20

作者 卞红雨 王珺琳 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第5期1461-1463,共3页

阵列流形内插方法(AMI)是一种基于波场模型的宽带聚焦方法。它无须角度预估,可以应用于任意已知结构的阵列,但其采样矩阵的截断点数通常选取较大,尤其在均匀线阵列下大大增加了运算量。针对这个问题,提出了一种采样矩阵优化方法,该方法... 阵列流形内插方法(AMI)是一种基于波场模型的宽带聚焦方法。它无须角度预估,可以应用于任意已知结构的阵列,但其采样矩阵的截断点数通常选取较大,尤其在均匀线阵列下大大增加了运算量。针对这个问题,提出了一种采样矩阵优化方法,该方法利用贝塞尔函数的性质,重新构造了采样矩阵,使得新的采样矩阵在不损失信号信息的前提下,最大限度地降低运算量,从而有效缩短了运算时间。计算机仿真实验结果表明了该方法只需和阵元个数相同的截断点数就可以有效地实现方位估计,并获得与阵列流形内插方法相当的方位估计性能。 展开更多

关键词 信号处理 方位估计 阵列流形内插方法 波场模型 采样矩阵

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