[發(fā)明專(zhuān)利]一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011011787.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112287517B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;朱冬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

本發(fā)明公開(kāi)了一種一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及裝置，其中，該方法包括：根據(jù)基本結(jié)構(gòu)模式構(gòu)造第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)；根據(jù)第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況，對(duì)第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行迭代獲得第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)；根據(jù)第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況，對(duì)第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算獲得第三傳感器陣列結(jié)構(gòu)。該方法可以解決損毀陣元數(shù)量大于或等于2情況下空間頻率采樣較大程度覆蓋的問(wèn)題，為陣列信號(hào)處理應(yīng)用中的陣列魯棒性提供保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陣列設(shè)計(jì)與信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)裝置。

背景技術(shù)

在陣列信號(hào)處理領(lǐng)域中利用傳感器陣列的稀疏結(jié)構(gòu)與空間頻率采樣分布獲得更大口徑的“虛擬”陣列結(jié)構(gòu)，從而獲得了比原始陣列結(jié)構(gòu)更高的空間分辨率。但是，當(dāng)設(shè)計(jì)者考慮陣列信號(hào)處理系統(tǒng)的可靠性、魯棒性時(shí)，尤其是在一些惡劣的工作環(huán)境中，例如深海、太空等，需要在任意多個(gè)陣元損毀的情況下(損毀陣元數(shù)大于或等于2)，仍然能夠保證給定空間頻率采樣分布區(qū)域內(nèi)的基線覆蓋完整性。目前已有的低冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足損毀陣元數(shù)量大于或等于2情況下空間頻率采樣分布區(qū)域內(nèi)的基線覆蓋完整性要求，降低了陣列信號(hào)處理系統(tǒng)在上述應(yīng)用環(huán)境中的可靠性、魯棒性；雖然目前已有的滿布傳感器陣列結(jié)構(gòu)能夠保證其基線覆蓋完整性，但不能兼并實(shí)現(xiàn)較高空間分辨率的系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，該方法解決了現(xiàn)有的傳感器陣列結(jié)構(gòu)不能兼顧損毀陣元數(shù)量大于或等于2情況下，空間頻率采樣分布區(qū)域內(nèi)的基線覆蓋完整和實(shí)現(xiàn)高空間分辨率系統(tǒng)性能的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種一維重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，包括：

S1，根據(jù)基本結(jié)構(gòu)模式構(gòu)造第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)；

S2，根據(jù)所述第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況，對(duì)所述第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行迭代獲得第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)；

S3，根據(jù)所述第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況，對(duì)所述第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算獲得第三傳感器陣列結(jié)構(gòu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)裝置，包括：

構(gòu)造模塊，用于根據(jù)基本結(jié)構(gòu)模式構(gòu)造第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)；

第一設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)所述第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況，對(duì)所述第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行迭代獲得第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)；

第二設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)所述第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況，對(duì)所述第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算獲得第三傳感器陣列結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實(shí)施例的一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法及裝置，以一種基本結(jié)構(gòu)模式作為第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)；根據(jù)第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況對(duì)第一傳感器陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行迭代獲得第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)；根據(jù)第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)的相鄰陣元間距分布情況對(duì)第二傳感器陣列結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算獲得任意陣元數(shù)與任意冗余階數(shù)的最優(yōu)一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)。獲得的一維多重冗余傳感器陣列結(jié)構(gòu)，能夠在損毀陣元數(shù)量大于或等于2情況下實(shí)現(xiàn)空間頻率采樣區(qū)域內(nèi)的基線完整覆蓋，為陣列信號(hào)處理應(yīng)用中的系統(tǒng)可靠性提供保障，并能夠兼顧較高空間分辨率的系統(tǒng)性能要求。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明