基于稀疏超声相控阵技术的助盲系统研究与应用
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 目的及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-16页 |
| 1.2.1 超声助盲系统国内外研究现状 | 第9-13页 |
| 1.2.2 超声相控阵国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.3 稀疏超声相控阵国内外研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 稀疏超声相控阵技术理论 | 第17-27页 |
| 2.1 超声波概述 | 第17-20页 |
| 2.1.1 声速 | 第17页 |
| 2.1.2 声压 | 第17-18页 |
| 2.1.3 声强 | 第18页 |
| 2.1.4 超声波衰减 | 第18-19页 |
| 2.1.5 指向性 | 第19-20页 |
| 2.2 超声换能器声场特性 | 第20-23页 |
| 2.3 超声相控阵基本原理 | 第23-25页 |
| 2.3.1 超声相控阵的发射 | 第23-24页 |
| 2.3.2 超声相控阵的接收 | 第24-25页 |
| 2.4 二维超声相控阵声束形成延时计算 | 第25-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 二维等距超声相控阵列设计及仿真研究 | 第27-40页 |
| 3.1 阵列指向性研究 | 第27-30页 |
| 3.2 阵列设计方法研究 | 第30-31页 |
| 3.3 阵列设计及仿真研究 | 第31-38页 |
| 3.3.1 阵元选择 | 第31-32页 |
| 3.3.2 发射阵列设计 | 第32-36页 |
| 3.3.3 接收阵列设计 | 第36-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-40页 |
| 第4章 基于遗传算法的二维稀疏超声阵列结构优化 | 第40-51页 |
| 4.1 遗传算法基本理论 | 第40-43页 |
| 4.1.1 遗传算法的组成要素 | 第40-42页 |
| 4.1.2 遗传算法基本流程 | 第42-43页 |
| 4.2 二维稀疏超声阵列优化方法 | 第43-47页 |
| 4.2.1 二维稀疏超声阵列优化结构指向性模型 | 第43-44页 |
| 4.2.2 适应度函数的确定 | 第44-45页 |
| 4.2.3 个体编码与种群初始化 | 第45-46页 |
| 4.2.4 遗传操作 | 第46-47页 |
| 4.3 二维稀疏超声阵列优化设计研究 | 第47-50页 |
| 4.4 本章总结 | 第50-51页 |
| 第5章 稀疏超声相控阵助盲系统设计 | 第51-71页 |
| 5.1 系统总体架构 | 第51页 |
| 5.2 系统硬件设计 | 第51-63页 |
| 5.2.1 FPGA选型 | 第52-53页 |
| 5.2.2 超声发射电路 | 第53-54页 |
| 5.2.3 超声接收调理电路 | 第54-60页 |
| 5.2.4 温度采集电路 | 第60-61页 |
| 5.2.5 报警模块 | 第61页 |
| 5.2.6 电源模块 | 第61-63页 |
| 5.3 系统软件设计 | 第63-70页 |
| 5.3.1 控制模块 | 第64-65页 |
| 5.3.2 发射控制模块 | 第65-67页 |
| 5.3.3 接收控制模块 | 第67-68页 |
| 5.3.4 波束形成处理及报警控制模块 | 第68-70页 |
| 5.4 本章总结 | 第70-71页 |
| 第6章 稀疏超声相控阵助盲系统测试与应用实验分析 | 第71-80页 |
| 6.1 系统测试环境 | 第71-72页 |
| 6.2 系统性能测试与分析 | 第72-76页 |
| 6.2.1 系统基本功能测试 | 第72-73页 |
| 6.2.2 系统障碍检测性能测试 | 第73页 |
| 6.2.3 系统障碍定位性能测试 | 第73-76页 |
| 6.3 系统影响因素分析 | 第76-78页 |
| 6.3.1 障碍物尺寸影响分析 | 第76-77页 |
| 6.3.2 反射角度影响分析 | 第77页 |
| 6.3.3 温度影响分析 | 第77-78页 |
| 6.4 系统应用实验分析 | 第78页 |
| 6.5 本章总结 | 第78-80页 |
| 第7章 总结与展望 | 第80-82页 |
| 7.1 总结 | 第80页 |
| 7.2 展望 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第87页 |
