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基于稀疏阵列技术的MIMO声呐低运算量二维成像
  • ISSN号:1000-2758
  • 期刊名称:西北工业大学学报
  • 时间:2014.7.1
  • 页码:586-592
  • 分类:TN911.7[电子电信—通信与信息系统;电子电信—信息与通信工程] TN957.51[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]西北工业大学声学工程研究所,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(11104222)资助
  • 相关项目:声场传播模型失配下的近场宽带动态聚焦波束形成方法研究
中文摘要:

为了降低多输入多输出( multiple-lnput multiple-output,MIMO)声呐二维成像系统的运算量,提出了稀疏阵列和MIMO声呐相结合的低运算量二维成像方法。在MIMO声呐的虚拟接收阵列为矩形平面阵的前提下,使用模拟退火算法( simulated annealing,SA)对该虚拟矩形平面阵的阵元位置和加权系数同时优化,在保持期望波束性能的前提下大量减少其虚拟阵元数目;根据虚拟接收阵元与匹配滤波器一一对应的关系,移除掉与关闭虚拟阵元所对应的匹配滤波器;对保留匹配滤波器的输出信号进行波束形成等处理,获得目标的二维强度图。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。

英文摘要:

To reduce the computation burden of multiple-input multiple-output ( MIMO) sonar imaging system, a low computational imaging approach based on sparse array technology is proposed in this paper. Specifically, con-sidering the MIMO sonar with a virtual rectangular planar array, we adopt the simulated annealing ( SA) algorithm to optimize the layout and weight coefficients of the virtual array into a sparse one. Then, according to the one-to-one relationship between a matched filter and a virtual sensor, the matched filters whose corresponding virtual ele-ments are inactive in the virtual array are also removed. Finally, the outputs of remaining matched filters are col-lected as the inputs of beamformers and the 2-D imaging result is obtained with further processing. Since the sensor number in the sparse virtual array is much smaller than that of the original filled virtual one, the number of matched filters in the MIMO sonar imaging system is greatly reduced and hence, the computation burden is significantly sim-plified. Numerical simulations are provided for demonstrating the effectiveness of our approach.

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期刊信息
  • 《西北工业大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:西北工业大学
  • 主编:胡沛泉
  • 地址:西安市友谊西路127号(西工大校园158号信箱)
  • 邮编:710072
  • 邮箱:xuebao@mwpu.edu.cn
  • 电话:029-88495455
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-2758
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1070/T
  • 邮发代号:52-182
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10173