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兼顾远场和近场性能的便携式三维声纳设计 预览
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作者 赵冬冬 刘雪松 +2 位作者 周凡 胡映天 陈耀武 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期364-372,共9页
为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法.该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便.针... 为了降低三维成像声纳系统的复杂度,并保证系统在整个水下探测范围内具有准确的波束图,提出兼顾远场和近场性能的便携式三维成像声纳设计方法.该设计采用十字型阵列实现三维声纳成像,相比平面阵,极大降低了硬件复杂度,设备灵活轻便.针对发射阵列,提出近场条件下的多频发射波束形成算法,根据十字型阵列的景深划分多个发射聚焦区间,并通过菲涅尔近似,配置各聚焦区间的时延参数,保证近场的波束性能.针对接收阵列,提出优化的CZT(chirp zeta transform)波束形成算法,可实现远场和近场条件下的快速波束形成,且计算量低于其他波束形成算法.仿真实验表明,在近场聚焦区间内,该算法的角度分辨率和旁瓣高度变化差异较小,波束图性能稳定.实际水下实验证实该设计可以在探测场景内获得清晰的水下三维图像. 展开更多
关键词 便携式三维声纳 水下三维成像 十字型阵列 远场 近场 计算量需求
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水下便携式三维声纳实时成像系统设计 预览 被引量:1
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作者 陈加洋 陈耀武 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第2期99-102,共4页
针对传统三维声纳装置体积庞大、设备沉重,在水下难以灵活作业的问题,设计了水下便携式三维声纳实时成像系统。通过现场可编程门阵列(FPGA)控制多路信号同步采样,优化波束形成算法大幅提高声纳信号处理速度,同时采用基于低功耗的数字... 针对传统三维声纳装置体积庞大、设备沉重,在水下难以灵活作业的问题,设计了水下便携式三维声纳实时成像系统。通过现场可编程门阵列(FPGA)控制多路信号同步采样,优化波束形成算法大幅提高声纳信号处理速度,同时采用基于低功耗的数字媒体处理器以并行处理方式实时完成三维建模和图像显示。实验结果表明:系统续航时间可达4 h,水下零重量,可在40 m范围内实现角度分辨率1.2°的三维成像,图像刷新率可达25帧/s。 展开更多
关键词 便携式三维声纳系统 换能器 现场可编程门阵列 分级波束形成 三维建模
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