本文選題：被動合成孔徑　切入點：物理子陣　出處：《中國科學:物理學 力學 天文學》2016年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：被動合成孔徑技術通過對直線運動的小孔徑基陣的接收信號進行處理,以時間積累換取空間增益,從而提高對目標的方位分辨和檢測能力.理論分析表明,只有當(用于合成孔徑的)物理子陣所處聲場的水平相關半徑遠大于合成所用子陣尺寸時,被動合成孔徑的探測性能才會較常規(guī)物理孔徑基陣有明顯優(yōu)勢.深海聲信道中,聲場水平相關的空間變化會對被動合成孔徑技術的性能存在較大影響,本文利用2014年南中國海深海信道條件下的實驗數(shù)據,開展了被動合成孔徑和常規(guī)物理基陣的性能對比分析,用波束域擴展拖曳線列陣測量方法將32陣元(48 m)的物理子陣合成了160陣元(240 m)的虛擬陣,結果表明:當聲場水平相關半徑超過240 m時,160陣元虛擬陣的處理增益最高比32陣元的物理子陣高出9.5 dB,與理論預測數(shù)值一致;當水平相關半徑小于30 m時,160陣元虛擬陣的處理增益只比32陣元的物理子陣高出6 dB,而其探測性能實際已經接近32陣元物理子陣.這也說明,在深海信道影區(qū)內聲場水平相關半徑較小,被動合成孔徑技術的探測性能因此受到限制,較之常規(guī)物理孔徑基陣的優(yōu)勢并不明顯;而在聲場水平相關半徑較大的深海信道會聚區(qū)內,被動合成孔徑技術的探測性能有明顯改善,較之常規(guī)物理孔徑基陣的優(yōu)勢明顯.
[Abstract]:By processing the received signals of linear small aperture array, passive synthetic aperture technology gains spatial gain in exchange for time accumulation, thus improving the azimuth resolution and detection ability of the target. Theoretical analysis shows that, It is only when the horizontal correlation radius of the sound field of the physical subarray (used for synthetic aperture) is much larger than the size of the sub-array used in the synthesis that the detection performance of the passive synthetic aperture is significantly superior to that of the conventional physical aperture array. The performance of passive synthetic aperture technology will be greatly affected by spatial variation of sound field level. In this paper, we use the experimental data of the deep sea channel in the South China Sea on 2014. The performances of passive synthetic aperture and conventional physical array are compared and analyzed. The physical subarray of 32 array elements (48 m) is synthesized by using beamspace extended towed linear array measurement method, and the virtual array of 160 array elements (240 m) is synthesized. The results show that when the horizontal correlation radius of sound field exceeds 240 m, the maximum processing gain of the virtual array is 9.5 dB higher than that of the physical subarray of 32 elements, which is in agreement with the theoretical prediction. When the horizontal correlation radius is less than 30 m, the processing gain of the virtual array is only 6 dB higher than that of the physical subarray of 32 elements, and the detection performance of the virtual array is close to that of the physical subarray of 32 elements. In the deep sea channel, the horizontal correlation radius of sound field is small, so the detection performance of passive synthetic aperture technique is limited, and the advantage of passive synthetic aperture array is not obvious compared with conventional physical aperture array. In the deep sea channel convergence region with large horizontal correlation radius of sound field, the detection performance of passive synthetic aperture technique is obviously improved, and the advantage of passive synthetic aperture array is obvious compared with conventional physical aperture array.
【作者單位】： 中國科學院聲學研究所聲場聲信息國家重點實驗室;中國科學院大學;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(編號:11434012,4151101011,11174312,11404366)
【分類號】：P733.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 郁彥利;王英民;李磊;;波束域ETAM算法在無人水下航行器中的應用[J];計算機測量與控制;2010年09期

2 李宇;黃勇;黃海寧;;空時被動合成孔徑陣列處理算法研究[J];信號處理;2008年03期

【共引文獻】

相關期刊論文 前7條

1 王域;宮在曉;林鵬;;深海聲信道中的被動合成孔徑[J];中國科學:物理學 力學 天文學;2016年09期

2 楊旭陽;;矢量陣合成孔徑技術及ETAM算法[J];科技致富向導;2014年36期

3 王健鵬;柳征;姜文利;;運動陣列非重疊孔徑擴展算法[J];宇航學報;2011年07期

4 郁彥利;王英民;李磊;;波束域ETAM算法在無人水下航行器中的應用[J];計算機測量與控制;2010年09期

5 侯云山;黃建國;史文濤;;基于線性預測的ETAM水下目標方位估計方法[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2010年09期

6 侯云山;黃建國;金勇;;被動合成陣列極大似然參數(shù)估計的快速方法[J];西安交通大學學報;2009年12期

7 黃勇;李宇;朱沛勝;李崢;黃海寧;;基于水平合成陣列的簡正波波數(shù)估計[J];聲學學報(中文版);2009年03期

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 張鵬;楊坤德;劉艷;張同偉;;數(shù)字微波式遠程水聲數(shù)據采集系統(tǒng)設計[J];計算機測量與控制;2009年07期

2 李宇;黃勇;黃海寧;;空時被動合成孔徑陣列處理算法研究[J];信號處理;2008年03期

3 何心怡,蔣興舟,李啟虎;矢量水聽器線列陣的被動合成孔徑技術[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2003年06期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 史靈衛(wèi);劉和光;許可;楊雙寶;徐曦煜;王磊;;地球自轉對星載合成孔徑高度計的影響[J];遙感技術與應用;2011年03期

2 石峰;楊應槐;;合成孔徑紅外成象光學系統(tǒng)[J];紅外與激光技術;1989年03期

3 鐘麗云,張以謨,呂曉旭;合成孔徑數(shù)字全息的分析模擬及多參考光合成孔徑數(shù)字全息[J];光子學報;2004年11期

4 楊雙寶;劉和光;許可;王志森;;合成孔徑高度計中的延遲補償問題[J];遙感技術與應用;2007年06期

5 杜英華;張聰穎;陳世利;孫芳;劉婧;靳世久;;合成孔徑聚焦超聲成像方法研究[J];海洋技術;2010年02期

6 蔡蘭,蘭從慶;合成孔徑聚焦成像方法研究[J];武漢工業(yè)大學學報;1996年01期

7 胡志平;宋如華;楊大讓;;合成孔徑系統(tǒng)光束的大氣傳輸[J];電子科技大學學報;1992年01期

8 孫寶申，張凡，沈建中;合成孔徑聚焦聲成像時域算法研究[J];聲學學報;1997年01期

9 ;光電成象技術及器件[J];中國光學與應用光學文摘;1998年01期

10 楊旭東;黃建國;湯琦;;基于重疊互相關器的合成孔徑水池實驗研究(英文)[J];聲學技術;2006年06期

相關會議論文 前10條

1 劉冬青;張碧星;師芳芳;;基于超聲陣列的合成孔徑聚焦成像方法研究[A];2013中國西部聲學學術交流會論文集（上）[C];2013年

2 曾碚凱;王英;黃海寧;;合成孔徑無損探傷技術的研究[A];2007北京地區(qū)高校研究生學術交流會通信與信息技術會議論文集（上冊）[C];2008年

3 吳冰靜;姜宏振;徐昱;;利用同軸合成孔徑數(shù)字全息術提高再現(xiàn)像的分辨率[A];2012年西部光子學學術會議論文摘要集[C];2012年

4 江黔夫;徐善駕;陳學詮;;微波合成孔徑雷達圖象的無失真壓縮模型[A];1995年全國微波會議論文集（下冊）[C];1995年

5 李明;陳曉冬;李妍;郝云霞;汪毅;郁道銀;;基于相位補償?shù)母倪M內窺超聲合成孔徑方法[A];中國光學學會2011年學術大會摘要集[C];2011年

6 李明;郁道銀;李妍;汪毅;陳曉冬;;面向醫(yī)學超聲內窺成像的合成孔徑算法[A];中國光學學會2010年光學大會論文集[C];2010年

7 韓嘯;楊貝貝;孫進平;;升降目標合成孔徑雷達成像技術研究[A];第六屆全國信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2012年

8 鄭洪偉;沈一帆;;合成孔徑雷達成像調制模式在海洋遙感中的應用[A];自然、工業(yè)與流動——第六屆全國流體力學學術會議論文集[C];2001年

9 王本慶;李興國;;近程被動成像毫米波合成孔徑輻射計[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2007年

10 周瑜;錢方明;楊U，

本文編號：1581418