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基于十字型阵列的多频发射波束形成算法
被引量:
4
1
作者
刘雪松
周凡
+3 位作者
周泓
田翔
蒋荣欣
陈耀武
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期22-29,共8页
针对平面接收阵阵元数量庞大导致的水下三维声学成像系统硬件开销和计算量过大的问题,提出了一种基于十字型阵列的三维声学成像的多频发射波束形成算法.该算法将发射波束方向划分为多个扇面,在每个扇面内依次向各波束方向发射不同频率...
针对平面接收阵阵元数量庞大导致的水下三维声学成像系统硬件开销和计算量过大的问题,提出了一种基于十字型阵列的三维声学成像的多频发射波束形成算法.该算法将发射波束方向划分为多个扇面,在每个扇面内依次向各波束方向发射不同频率的扇形波束信号,将发射次数从波束数减少到扇面数,从而缩短了扫描时间.仿真实验和计算量分析表明,文中算法能够获得与平面接收阵直接波束形成算法相同的波束性能,并且大幅降低了阵元数量和计算量.实际水下试验证明了该算法能够满足水下三维声学成像的实时性需求.
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关键词
实时三维声学成像
多频发射
十字型阵列
波束形成
计算量需求
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职称材料
兼顾远场和近场性能的便携式三维声纳设计
被引量:
2
2
作者
赵冬冬
刘雪松
+2 位作者
周凡
胡映天
陈耀武
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期364-372,共9页
为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法.该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便.针...
为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法.该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便.针对发射阵列,提出近场条件下的多频发射波束形成算法,根据十字型阵列的景深划分多个发射聚焦区间,并通过菲涅尔近似,配置各聚焦区间的时延参数,保证近场的波束性能.针对接收阵列,提出优化的CZT (chirp zeta transform)波束形成算法,可实现远场和近场条件下的快速波束形成,且计算量低于其他波束形成算法.仿真实验表明,在近场聚焦区间内,该算法的角度分辨率和旁瓣高度变化差异较小,波束图性能稳定.实际水下实验证实该设计可以在探测场景内获得清晰的水下三维图像.
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关键词
便携式三维声纳
水下三维成像
十字型阵列
远场
近场
计算量需求
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职称材料
题名
基于十字型阵列的多频发射波束形成算法
被引量:
4
1
作者
刘雪松
周凡
周泓
田翔
蒋荣欣
陈耀武
机构
浙江大学数字技术及仪器研究所∥浙江省网络多媒体技术研究重点实验室
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期22-29,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(41276090)
国家"863"计划项目(2014AA091301)
浙江大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目~~
文摘
针对平面接收阵阵元数量庞大导致的水下三维声学成像系统硬件开销和计算量过大的问题,提出了一种基于十字型阵列的三维声学成像的多频发射波束形成算法.该算法将发射波束方向划分为多个扇面,在每个扇面内依次向各波束方向发射不同频率的扇形波束信号,将发射次数从波束数减少到扇面数,从而缩短了扫描时间.仿真实验和计算量分析表明,文中算法能够获得与平面接收阵直接波束形成算法相同的波束性能,并且大幅降低了阵元数量和计算量.实际水下试验证明了该算法能够满足水下三维声学成像的实时性需求.
关键词
实时三维声学成像
多频发射
十字型阵列
波束形成
计算量需求
Keywords
real-time 3D acoustic imaging
multi-frequency transmitting
cross array
beamforming
computational requirement
分类号
TB56 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
兼顾远场和近场性能的便携式三维声纳设计
被引量:
2
2
作者
赵冬冬
刘雪松
周凡
胡映天
陈耀武
机构
浙江大学数字技术及仪器研究所
浙江省网络多媒体技术研究重点实验室
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室
浙江大学工业控制技术国家重点实验室
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期364-372,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(41276090)
国家青年科学基金资助项目(41806115)
+1 种基金
工业控制技术国家重点实验室开放课题资助项目(ICT1810)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2018FZA5017)
文摘
为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法.该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便.针对发射阵列,提出近场条件下的多频发射波束形成算法,根据十字型阵列的景深划分多个发射聚焦区间,并通过菲涅尔近似,配置各聚焦区间的时延参数,保证近场的波束性能.针对接收阵列,提出优化的CZT (chirp zeta transform)波束形成算法,可实现远场和近场条件下的快速波束形成,且计算量低于其他波束形成算法.仿真实验表明,在近场聚焦区间内,该算法的角度分辨率和旁瓣高度变化差异较小,波束图性能稳定.实际水下实验证实该设计可以在探测场景内获得清晰的水下三维图像.
关键词
便携式三维声纳
水下三维成像
十字型阵列
远场
近场
计算量需求
Keywords
portable 3D sonar
underwater 3D imaging
cross array
far field
near field
computational requirement
分类号
TB56 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于十字型阵列的多频发射波束形成算法
刘雪松
周凡
周泓
田翔
蒋荣欣
陈耀武
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
兼顾远场和近场性能的便携式三维声纳设计
赵冬冬
刘雪松
周凡
胡映天
陈耀武
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
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