多接收阵合成孔径声纳线频调变标成像算法

目前,多接收阵合成孔径声纳快速成像算法一般都需要将各接收阵的回波融合成适于传统收发合置合成孔径声纳处理的数据,因此避免不了耗时的插值和空变的相位误差补偿。根据多接收阵合成孔径声纳的实际模型,将各接收阵和发射阵作为一个子系统,并采用驻相原理将其二维频域点扩展函数表示为距离向空变项和非空变项的乘积。在此基础上,运用线频调变标成像算法先完成各子系统数据的成像,然后再实现各子图像的相干叠加,以获得所需的高分辨合成孔径声纳复图像。最后,仿真实验和湖试结果验证了该方法的有效性。

浅海波导中水平接收阵被动时反混响抑制方法研究

使用基于射线简正波异地混响理论建立的水平接收阵接收海底混响模型,提出了水平阵被动时反混响抑制方法。以水平接收阵接收回波信号的某一时刻作为开始,分别对其前一时刻和后一时刻的回波信号做时反算子分解获得两个混响子空间,将这两个混响子空间的平均作为该时刻的混响子空间的一个估计,然后利用投影处理来抑制该时刻接收信号中的混响成分。该方法可以在一定程度上克服由于海底粗糙引起的局部时间(距离)段内接收回波信号的不平稳性,使得估计得到的混响子空间更加接近真实混响子空间。因此,利用其进行被动时反混响抑制可以增强回波信混比,提高对目标的检测和方位估计能力。针对典型浅海波导环境开展的仿真验证了本文方法的有效性。

合成孔径声呐多接收阵数据融合CS成像算法

多接收阵合成孔径声呐中收、发阵元空间的分置,使得斜距历程成为2个独立的双曲函数之和;因而很难获得其快速成像算法所必须的距离多普勒域和二维频域内的解析表达式.文中将收、发相位历程对方位向多普勒频率的贡献分开来考虑,把多接收阵模式下的时域回波数据等效为准收发合置项和收发分置畸变项的二维卷积.因此去收发分置畸变项处理之后,多接收阵合成孔径声呐就转换为传统的收发合置合成孔径声呐成像问题.在此基础上,文中给出了一种基于该方法的CS成像算法.最后,仿真实验和湖试结果验证了该方法的有效性.

四阶模型的多接收阵合成孔径声呐距离-多普勒成像算法

该文以多接收阵合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar,SAS)中任意一个接收阵元和发射阵组成的子系统为研究对象,采用四阶泰勒多项式近似其具有双根号形式的斜距历程,利用级数反演方法和相位驻留原理推导了子系统的2维频域系统传递函数,并在此基础上提出一种适用于宽波束和长接收基阵情况下的距离-多普勒成像算法。该方法先对各子系统的回波数据进行成像处理,然后对所有的子图像进行相干叠加以获得所需的高分辨SAS复图像。通过仿真实验和实测数据的验证,证明了该方法的有效性。

米波圆接收阵雷达

全面地介绍了一种新体制米波雷达———米波圆接收阵雷达。重点分析了该体制雷达的特点、优势,如技术体制先进,抗干扰能力强,低截获性能好等,并与其他体制的雷达进行了比较;同时阐明了需要解决的关键技术,如圆形天线阵的设计及收、发天线的布置,数字波束形成技术,检测与跟踪,信号波形设计等。最后指出其潜在的推广应用前景。

适用于宽波束的多接收阵SAS波数域成像算法

现有的基于相位中心近似思想的多接收阵合成孔径声呐成像方法均忽略了非"停-走-停"和相位中心近似误差的方位向空变性影响,这在宽波束条件下可能导致图像出现几何失真,旁瓣升高以及图像对比度下降。针对这一问题,根据方位向侧视角与多普勒频率之间的一一对应关系,提出了一种兼顾补偿精度和实现效率的距离向时域分块-频域补偿的多接收阵合成孔径声呐宽波束成像处理方法,二维空域内开展的距离延迟误差分析定量说明了文中方法在高分辨合成孔径成像中的潜在优势。最后,采用仿真实验对这种宽波束情况下的潜在优势进行了验证,并利用实测数据进一步测试了这种方法的可行性。

用于油中局部放电定位的超声相控接收阵传感器的研究

基于超高频和超声波相控接收阵的局部放电定位法,研制了16×16阵元的相控超声波接收平面阵传感器.使用相控阵理论对该传感器的特性进行了理论分析,模拟实验表明,在变压器中能接收到局部放电产生的超声波频带内,阵元的接收性能是良好的.以触发压电超声波源的电脉冲信号作为时间基准,对单一的和2个同时发射的、用以模拟油中局部放电的压电超声波源进行了定位实验.结果表明,利用该传感器对压电源的定位在传感器正法线处的系统误差小于2%,且能在一次检测中实现多超声波源的定位,故该传感器可以用于变压器中局部放电的定位.

基于非停走停及方位非均匀采样的多接收阵合成孔径声纳CS成像算法

针对采用多接收阵技术的合成孔径声纳(SAS)成像中普遍存在的不满足停走停假设和方位向采样非均匀等问题,在深入分析了停走停假设和方位向的非均匀采样对成像造成影响的基础上,给出一种可用于方位向非均匀采样多接收阵合成孔径声纳的chirpscaling(CS)成像算法,它较为精确地补偿了非停走停模式带来的相位误差,因而适用于宽测绘带远距离SAS成像。仿真和试验均证明了该方法的有效性。

一种精确的多接收阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法

针对现有多接收阵合成孔径声纳算法没有考虑或低估了"停走停"近似在宽测绘带和高平台运动速度情况下带来的图像失真的现象,本文在深入分析多接收阵系统误差产生机理的基础上,提出了一种适用于宽测绘带成像的精确多接收阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法,它舍弃了目前普遍采用的等效相位中心(DPC)近似,采用多接收子阵的精确延迟模型。算法首先对各接收子阵数据单独处理求得方位谱并进行方位向扩展,随后分别进行距离徙动校正和方位向脉压,最后将各通道的方位谱相干叠加,反傅里叶变换后得到了高分辨图像。通过点目标仿真比较,该算法在峰值旁瓣比及目标的定位等方面优于现有算法。

等效相控接收阵及其在声波测井波形处理中的应用

通过调节施加于相控线阵发射探头相邻阵元的激励信号的延迟时间 ,改变相控线阵辐射声波能量的方向 ,使得各个阵元辐射的声波信号在介质的传播过程中某个给定方向上的能量最大。根据声场的互易原理 ,当对一个接收阵列的不同阵元接收到的信号进行延时相加时 ,调节阵列接收器中每个阵元所接收的声波信号的延迟时间使它们同相位叠加 ,也可以有利于接收某一个特定方向的声波 ,从而使得接收到的声波能量最大。利用该思想处理了声波全波信号 ,取得了预期效果。

基于最大比幅值的圆接收阵雷达测角方法

介绍了一种圆接收阵同时多波束雷达体制,针对该体制雷达,由于各种阵列误差的存在,造成传统比幅测角方法得到的目标点迹在方位角上不连续。本文提出一种基于最大比幅值的圆接收阵雷达测角方法,该方法利用实际观测的目标最大比幅值来构造线性比幅曲线,完成比幅测角,最终改善了目标点迹的连续性。理论分析和实测雷达数据验证了该方法的有效性。

基于双基模型的多接收阵合成孔径声纳CS成像算法

针对多接收阵合成孔径声纳(SAS)的传统快速成像方法较难实现高阶空变系统误差补偿的问题,将多接收阵SAS看成多个双基地声纳的组合,并利用根式的等价变换和泰勒级数方法,提出了一种充分考虑"停-走-停"近似的多接收阵SAS线频调变标成像算法。基于多接收阵SAS方位空不变和距离空变特性,在二维空域内研究了距离延迟误差,结果表明,基于双基模型的成像方法能够满足合成孔径高分辨成像。仿真和实测数据处理结果进一步验证了该方法的有效性。

一种小斜视多接收阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法

本文在'非停走停'条件下建立斜视多接收阵合成孔径声呐的几何模型和精确距离史。由于精确时延史十分复杂,无法直接用于推导成像算法,通过2次近似,得到修正斜视距离史。距离史误差的分析结果表明,修正斜视距离史能够满足窄波束小斜视的成像要求。在算法推导部分,首先通过距离空变的相位补偿因子和参考距离上的时延补偿因子,将多接收阵信号转变成了单基斜视信号,再借用斜视单基距离多普勒算法,提出小斜视角多接收阵合成孔径声呐距离多普勒算法。最后通过计算机仿真实验证明了本文方法的有效性和正确性。

工程可实现的多接收阵SAS精确逐点成像算法

为了解决传统基于截断插值方式的多接收阵合成孔径声纳逐点成像算法所导致的插值误差和图像相位信息畸变的问题,根据时延和频移的对应关系,提出了一种基于频移的逐点成像算法。该方法针对图像中的每一个像素,通过频移对其考虑"停-走-停"影响的精确时延史进行校正,从而将理论上精确的逐点成像算法拓展到实际工程应用中。通过仿真实验和实测数据对所提方法的有效性进行了验证,结果表明:相对传统基于截断方式的逐点成像方法,该方法可以避免插值误差,有利于后期干涉信号的处理。

介质扰动对声波的调制效应-参量接收阵及其他

文章从Lighthill方程出发,对介质扰动产生声传播非线性效应的国内、外研究情况进行了综述性介绍,重点介绍声波在被声场中同时存在的另一声波所扰动的介质中传播而产生的所谓“声散射声”现象,特别是由此而衍生的参量接收阵的理论、试验以及应用情况。绝大多数关于参量接收阵的理论和实验研究,都是着眼于其在小的径向(垂直于声传播方向)孔径条件下实现低频窄波束接收的特性,但这篇文章主要关注利用参量接收阵实现低频高增益接收的理论和试验研究;除重点介绍了国内、外的试验情况外,还特别关注将参量接收阵进行工程应用时面临的关键技术难点以及可能的解决思路。此外,文章还针对另一种介质扰动对声传播的调制效应,即“流散射声”,以及国外与此有关的工程应用、特别是苏联进行的号称超远程探潜应用进行了介绍和分析。

多接收阵合成孔径声纳数据滤波重构算法

在合成孔径声纳(Synthetic Aperture Sonar,SAS)成像中,多接收阵模式通常采用等效相位中心(Displaced Phase Center,DPC)近似处理方法,它实质上是将多接收阵回波数据与单接收阵回波数据的区别看成系统误差,在成像处理前或成像处理过程中补偿掉该系统误差,但是该系统误差具有空变特性,只能针对波束中心和场景中心近似补偿,做不到精确补偿。舍弃了DPC近似处理思想,采用多通道滤波器组重构方法,将多接收阵数据转化为单接收阵的形式,并针对该方法在宽带和宽测绘带两方面之间的矛盾提出了一种改进的处理方法,仿真结果验证了该方法的有效性。

有缺陷的多接收阵合成孔径声呐成像技术

试验过程中不可预测的原因可能会导致接收基阵中的一个或多个接收阵元失效,进而严重影响整个合成孔径声呐(SAS)系统的性能。基于此,提出了一种有缺陷的多接收阵SAS成像方法,首先基于线性预测方法对失效阵元的回波信号进行重构,然后再进行合成孔径成像处理。该方法可以较好地解决阵元失效带来的图像畸变问题,仿真试验验证了其有效性和可行性。

锁定放大技术在参量接收阵中的应用

为抑制泵波影响,提取参量接收阵中的微弱差频信号,根据微弱信号探测原理,设计了一个基于锁定放大技术的参量接收阵系统。简要介绍了参量接收阵原理,详细描述了锁定放大技术,以及所设计的参量接收阵系统的工作过程,给出泵波比差频高130 dB时的仿真数据。结果表明,采用锁定放大技术后的参量接收阵系统可对接收的差频信号优化约5 dB。

接收阵声障板的性能评价和理论计算

本文总结了国内外评价接收阵声障板性能的情况，对以聚胺脂泡沫材料为柔性层、不锈钢为刚性层的双层结构声障板的性能进行了理论计算和分析。