[發明專利]基于模擬退火算法和分布式并行子陣波束形成算法的稀疏陣列優化方法

無效

• 申請號: 201310722480.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103744072A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陳耀武;韓業強;蔣榮欣;周凡;田翔
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S15/89
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于模擬退火算法和分布式并行子陣波束形成算法的稀疏陣列優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將二維接收換能器陣列劃分成若干個一級子陣，每個一級子陣作為一個基本單元，所有一級子陣組成二級子陣；

結合二級子陣的波束方向圖的旁瓣峰值和換能器的權重系數比，基于分布式并行子陣波束形成算法定義能量函數E(W,A)；

（2）預先設定二級子陣的波束方向圖旁瓣峰值的目標閾值和換能器的權重系數比的閾值，利用模擬退火算法，進行二維接收換能器陣列的稀疏優化，得到需要開啟的換能器數目的最小值。

2.如權利要求1所述的基于模擬退火算法和分布式并行子陣波束形成算法的稀疏陣列優化方法，其特征在于，所述能量函數E(W,A)的表達式如下：

E(W,A)=l1(Σ(u‾x,u‾y)∈Ω(B2(u‾x,u‾y)B-bd))2+l2A2+l3(R0-Rd)2]]>

式中：B為分布式并行子陣波束形成算法中，二級子陣波束形成所得波束強度的最大值；

l₁，l₂，l₃分別代表每一項分量的權重系數；

是二級子陣波束形成后所得的最終波束強度；

b_d表示預期達到的旁瓣峰值；

A為二維接收換能器陣列中換能器的數目；

R_d表示預設的權重系數比值；

R₀表示當前權重系數矩陣計算所得的權重系數比值；

Ω表示單位矢量橫縱坐標組合取值的集合。

3.如權利要求2所述的基于模擬退火算法和分布式并行子陣波束形成算法的稀疏陣列優化方法，其特征在于，所述二維接收換能器陣列由N×N個間距為d的換能器構成，每個一級子陣由N_a×N_a個換能器構成，每個二級子陣由N_b×N_b個一級子陣構成，且N_a×N_b=N。