水下声学正视成像的稀疏基阵优化与设计

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1、０３００单位代码；１：分类号１密级学号：２０３１２４２３１８：硕±学位论文．、Ａｒ■碱－？１、ａ一；＇＇－？、．、一，；，，＇＊ｔ■ｆ水下声学正视成像的稀疏基阵优化与设计ｔｍｉｚａｔｏｎａｎｄｄｅｓｉｎｏｆｓａｒｓｅａｒｒａｆｏｒｕｎｄｅｒｗａｔｅｒＯｉｉｇｐｙｐａｃｏｕｓｔｉｃｉｍａｇｉｎｇ申请人姓省：黄兆字指导教师：李鹏副教授专业名称：信息与通信工程研究方向：信号处理、电子与信息工程学院所在学院：－二〇

2、—六年六月＇Ｖ？？独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。本论文除了文中特别加Ｗ标注和致谢的内容外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得南京信息工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。其他同志对本研巧所做的贡献均己在论文中作了声明并表示谢意。学位论文作者签名：右餐签字日期：与．关于论文使用授权的说明南京信息王程大学、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所的《中国学位论文全文数据库》

3、有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，并通一过网络向社会提供信息服务。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京信息工程大学研究生院办理。□公开□保密（年月）（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）？、Ｌ（、＞ｋ学位论文作者签名；签字日期：＿？指导教师签名签字曰期：占目录摘要ＶＡｂｓｔｒａｃｔＶＩ一第章绪论

4、１１．１研究背景及意义１１．２稀疏阵列优化的研究现状２１２．２．１国外研究现状１．２．２国内研巧现状３１．５．３论文主要内容和结构安排１．３．１论文主要解决的问题５１５．３．２论文的内容安排第二章基阵成像系统的基础７２７．１水下声学成像特点２．２水下成像的形式７２．２．１声巧声学成像７２．２．２正视声学成像９２．３基阵式聚焦水下成像系统９２．３．１延时叠加波束形成９２．３．２相位控制波束形成１１２１１．３．３ＭＵＳＩＣ波束形成２

5、．３．４频域波束形成１２２１３．４基阵式成像系统的发射信号２乂１二相编码信号１４２．４．２线性调频信号１５２．４．３伪随机码调制线性调频的复合信号１６２．４．４复合信号的模糊函数１８Ｉ２．５本章小结２０第Ｈ章稀疏成像基阵形式２１３．１稀疏基阵２１３２２．２Ｌ型稀疏基阵３．２．１Ｌ型阵列模型２２３２４．３十字型稀疏基阵３．３．１十字型阵列模型２４３．４成像基阵的发展趋势２７３．５本章小结２８第四章凸优化的阵列综合方法巧４．１常用几

6、种阵列综合方法２９４丄１模拟退火算法巧４丄２遗传算法３０４丄３粒子群算法３１４．２凸优化的阵列综合方法３２４２３２．．１稀疏阵列模型４．２．２实验仿真３４４％．３成像仿真４．３．１点目标的仿真３７４．３．２几何目标仿真３８４．４本章小结３９第五章基于虚拟阵元技术的稀疏基阵优化设计４０５．１虚拟阵元技术４０－５２４１．２Ｄ稀疏基阵的优化设计５．３接收波束图仿真４６５４８．４目标成像仿真５．４．１参数设置４８ＩＩ５５．４．２点目标仿

7、真０５．４３化何目标仿真５１．５５３．５本章小结第六章总结与展望５４６５４．１全文总结６５５．２研究展望参考文献％致谢６２作者简介６３攻读硕±学位期间发表论文树攻读硕±学位期间参与项目情况６３？曲摘要一水下正视成像是探测领域中的热点问题，声学传感器基阵式水下成像是。、成本高？个重要方向然而基阵式成像技术存在系统复杂、成像顿速低等问题在减少系统复杂性和建造成本方面，采用稀疏化的传感器基阵构成ＭＩＭＯ阵列一。是途径之，在基阵稀疏优化方面进行深入研究并

8、取得如下成果一采用雷达领域常用的凸优化阵列综合方法优化设计个稀疏基阵。根据水：阵列大小和旁瓣电平下声学成像系统的要求设定目标画数，然后进行多次的迭代优化出期望的稀疏阵列。接着对优化的基阵进行成像仿真