基于凸优化的3D变迹函数水下声呐成像算法

作     者：李鹏 宋逸君 俞传富 夏翔 LI Peng;SONG Yi-jun;YU Chuan-fu;XIA Xiang

作者机构：南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室江苏南京210044 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2020年第37卷第2期

页      面：183-187,410页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41075115) 江苏省重点研发计划社会发展项目(BE2015692) 

主　　题：凸优化 三维变迹函数 旁瓣抑制 水下正视成像 

摘      要：针对水下声呐成像算法中旁瓣电平过高的问题,提出一种基于凸优化的3D变迹函数优化方法,用于成像算法之前,以求在波束形成中获得较低旁瓣电平。利用凸优化算法高效求解满足约束条件的阵元激励权值,将激励权值形成一个3D变迹函数,以幅度变迹的方式作用于各阵元接收的信号,并对幅度变迹后的各阵元接收信号采用延时叠加方法波束形成并成像。以主瓣宽度和峰值旁瓣电平作为衡量波束性能的指标,将所提出方法与切比雪夫窗函数方法和未经变迹函数方法处理进行对比,并进行成像仿真。实验结果表明:所提出方法可以有效地抑制波束峰值旁瓣电平,提高成像对比度。