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多波束天线的波束成形网络分析

北京邮电学院学报 1991年第4期14卷 27-33页

作者：董维仁北京邮电学院无线电工程系

本文叙述巴特勒型矩阵网络的分析方法.分析时将网络平行地分成若干个层,使其过程简明、通用.通过对典型网络的分析,建立其输出与输入间的关系,分析其重要特性.同时还分析了输入信号或组成部件的不完善对网络隔离度的影响.

关键词：多波束天线波束电路分析天线

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多波束测深系统关键技术研究

多波束测深系统关键技术研究

作者：鄢泓哲浙江海洋大学

学位级别：硕士

多波束测深系统是一个对海底进行精确测量的设备,它的能否实现精确测量是取决于它的核心技术信号处理系统。由多波束测深的基本原理可以知道当对测量点的角度估计更加准确时,对信号的发射或者接受功率指向性更集中时才能实现对海底地形... 详细信息

多波束测深系统是一个对海底进行精确测量的设备,它的能否实现精确测量是取决于它的核心技术信号处理系统。由多波束测深的基本原理可以知道当对测量点的角度估计更加准确时,对信号的发射或者接受功率指向性更集中时才能实现对海底地形的高分辨力、高精度测量。另外,采用何种数据滤波方法对海底数据进行处理来形成精确的海底地形图也是未来多波束测深系统的研究热点。论文以国家海洋局开放基金项目为支持,针对多波束测深系统高精度高分辨力技术和测深数据点后期处理成像技术两种关键技术进行了深入研究。第一,在基于常规波束形成算法的原理上,本文提出了一种互谱分裂子阵列波束形成算法,首先将基阵阵元分成左右两个相等的阵元,分别对两个阵元进行波束形成,然后再将左右两个子阵再分成四个相对小子阵,对小子阵列进行互谱分析,最后再进行左右波束锐化进行主瓣约束处理。通过仿真验证了该算法相比常规波束形成算法具有更高的指向性。第二,引入线性约束最小方差算法(LCMV),LCMV算法因其独特的优越性非常适用于各种综合性的声呐设备中,因为它的基本理论是集中信号的功率,所以波束形成技术即可以进行DOA估计也可以用来提高声呐发射与接收信号指向性来提高信号功率,并且LCMV算法基于先验统计特性递推求取最优权向量,可以应用在多波束测深声呐对于复杂海底环境的检测。因此,本文将提出一种基于迭代优化和协方差矩阵重构的波束形成方法,在基于LCMV算法的约束条件上推导出新的约束条件并求解波束形成的最优权向量,来实现算法对信号的高分辨力检测。并在新的约束条件基础上对协方差矩阵进行重构来消除扰动量带来的影响以期适应复杂的时变环境,然后又分析推导了将该算法应用在圆形发射基阵上,最后通过仿真分析本文算法与传统LCMV算法相比来验证本文算法的优越性和有效性。第三,应用3σ准则对测深点进行粗处理,并应用CARIS软件将处理后的测深数据建立系统化工程,噪点的删除,数据的优化及海底地形成果图的生成。

关键词：多波束子阵列波束 LCMV 数据

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等间隔线阵波束的数控偏转系统

声学技术 1993年第1期12卷 8-12页

作者：向大威孙保文顾亚平中国科学院东海研究站上海200032

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大气气溶胶粒子对平面波/波束的散射特性

大气气溶胶粒子对平面波/波束的散射特性

作者：王旭西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文主要研究了雾霾组分气溶胶粒子对平面波/波束的散射特性。其中雾霾组分主要包括硫酸铵、硫酸、硝酸铵和碳元素。散射特性的研究主要包括散射相函数、散射强度和微分散射截面随散射角的变化以及消光效率因子、散射效率因子和吸收效... 详细信息

本文主要研究了雾霾组分气溶胶粒子对平面波/波束的散射特性。其中雾霾组分主要包括硫酸铵、硫酸、硝酸铵和碳元素。散射特性的研究主要包括散射相函数、散射强度和微分散射截面随散射角的变化以及消光效率因子、散射效率因子和吸收效率因子随粒子尺寸参数的变化问题。主要工作成果如下:1.首先基于Mie理论研究了均匀球形和分层球形雾霾组分气溶胶粒子对平面波的散射特性,并比较了均匀球与含水分层球粒子散射特性的差异。然后利用T矩阵方法研究了均匀旋转对称椭球、圆柱体和切比雪夫雾霾组分气溶胶粒子对平面波的散射特性。将椭球粒子等效成相同体积的球形粒子计算其散射特性,并与椭球粒子的散射特性进行比较,得出在粒子半径与入射波波长相当的情况下,当旋转对称椭球的轴比接近1时,椭球可以等效成球形来计算其散射特性,而当旋转椭球接近于针形时,则不能等效成球形粒子来计算散射特性。最后还比较了旋转对称形粒子的形状对散射特性的影响。2.采用广义多球Mie理论(GMM)研究了团簇雾霾组分气溶胶粒子对平面波的散射特性,并比较了同组分团簇粒子与混合组分团簇粒子散射特性的差异以及相同团簇入射波方向不同时,团簇散射特性的差异。并使用广义多球Mie理论数值计算了扩展限制凝聚模型(DLA)理论所编写软件产生的凝聚分形团簇体的散射特性,分析比较了入射波方向和凝聚团簇组分对凝聚团簇散射特性的影响。3.使用广义Mie理论(GLMT)研究了均匀球和含水层分层球形雾霾组分气溶胶粒子对有形波束的散射特性,并比较了均匀球与含水分层球雾霾组分气溶胶粒子的散射特性的差异。(1)基于广义Mie理论原理中的区域近似方法给出了高斯波束波束因子的表达式。编写了数值仿真计算均匀球和分层球粒子与高斯波束作用散射特性的程序。比较了高斯波束和平面波与雾霾组分均匀球形和含水的分层球形气溶胶粒子相互作用散射特性的差异。(2)采用广义Mie理论中的计算波束因子的积分局部近似方法推导了贝塞尔涡旋波束的波束因子表达式。基于以上的推导编写了数值计算均匀球与分层球粒子散射特性的程序,通过与参考文献零阶贝塞尔涡旋波束与球形粒子作用散射特性的比较,证明了所编程序的正确性。并研究了不同拓扑荷数的贝塞尔涡旋波束与均匀球和含水分层球霾组分气溶胶粒子作用的散射特性。(3)使用角谱法推导出了拉盖尔高斯波束空间直角坐标系下电磁场的表达式,采用积分局部近似方法推导了拉盖尔高斯波束与球形粒子散射的波束因子表达式,并编写了拉盖尔高斯波束与球形粒子散射的仿真程序,通过零阶拉盖尔高斯波束和x轴方向极化的高斯波束与球形粒子相互作用散射特性的比较,验证了所编写程序的正确性。最后研究了不同拓扑荷数的拉盖尔高斯波束与均匀球和含水分层球霾组分气溶胶粒子作用散射特性变化的差异。

关键词：大气气溶胶平面波波束波束因子散射特性雾霾积分局部近似

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不同波束形成的参量阵近场比较

声学技术 2001年第2期20卷 81-83页

作者：李颂文中国科学院东海研究站上海200032

文章采用KZK方程数值求解均匀平面阵、聚焦阵及非衍射阵形成的参量阵波束近场声场 ,比较了不同波束声轴上的原、差频声压级及声截面。

关键词：聚焦阵非衍射阵 KZK方程数值求解参量阵声场波束均匀平面阵差频声压级声截面线性声学