基于实测数据的多波束成像声纳系统优化与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 注释表 | 第14-15页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-23页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 技术综述 | 第17-21页 |
| 1.2.1 成像声纳研究现状 | 第17-20页 |
| 1.2.2 模式空间理论与阵列误差校正 | 第20页 |
| 1.2.3 波束形成方法 | 第20-21页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4 论文结构 | 第22-23页 |
| 第二章 成像声纳简介与存在问题分析 | 第23-30页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 成像声纳简介 | 第23-27页 |
| 2.2.1 工作原理 | 第23-24页 |
| 2.2.2 主要技术指标 | 第24-25页 |
| 2.2.3 发射接收模块 | 第25页 |
| 2.2.4 数字信号处理及传输控制模块 | 第25-26页 |
| 2.2.5 显控终端模块 | 第26-27页 |
| 2.3 成像声纳存在问题分析 | 第27-29页 |
| 2.4 小结 | 第29-30页 |
| 第三章 通道幅相误差校正 | 第30-45页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 调理通道幅相误差的主动校正 | 第30-32页 |
| 3.2.1 调理通道幅相分析 | 第30-31页 |
| 3.2.2 通道补偿系数计算方法 | 第31-32页 |
| 3.3 调理通道校正实验 | 第32-33页 |
| 3.4 换能器阵列幅相误差的自动校正 | 第33-39页 |
| 3.4.1 圆阵的模式空间 | 第33-35页 |
| 3.4.2 基于模式空间的虚拟线阵变换 | 第35-37页 |
| 3.4.3 基于TSI算法的方位估计 | 第37-39页 |
| 3.4.4 基于空域匹配滤波的阵列幅相误差估计 | 第39页 |
| 3.5 阵列误差自校正仿真结果与分析 | 第39-44页 |
| 3.5.1 虚拟线阵变换实验 | 第39-40页 |
| 3.5.2 TSI方位估计实验 | 第40-42页 |
| 3.5.3 幅相误差校正方法有效性实验 | 第42-44页 |
| 3.6 小结 | 第44-45页 |
| 第四章 波束形成算法改进 | 第45-65页 |
| 4.1 引言 | 第45页 |
| 4.2 声纳系统方程 | 第45-46页 |
| 4.3 基于切比雪夫加权的波束形成算法改进 | 第46-52页 |
| 4.3.1 余弦加权波束形成 | 第47-50页 |
| 4.3.2 切比雪夫加权波束形成 | 第50-52页 |
| 4.4 基于最小二乘的稳健性设计 | 第52-59页 |
| 4.4.1 最小二乘设计方法 | 第52-54页 |
| 4.4.2 稳健设计 | 第54-56页 |
| 4.4.3 通带塑形修正 | 第56-57页 |
| 4.4.4 实验与分析 | 第57-59页 |
| 4.5 基于凸优化的可动态聚焦波束形成设计 | 第59-63页 |
| 4.5.1凸问题模型与求解 | 第59-61页 |
| 4.5.2 FPGA实现与测试 | 第61-62页 |
| 4.5.3 仿真与分析 | 第62-63页 |
| 4.6 基于信号稀疏表示理论的抽头稀疏化设计 | 第63-64页 |
| 4.6.1 基于抽头稀疏化的最小二乘设计 | 第63页 |
| 4.6.2 仿真与分析 | 第63-64页 |
| 4.7 小结 | 第64-65页 |
| 第五章 系统软硬件改进 | 第65-81页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 图像显示动态范围优化设计 | 第65-69页 |
| 5.2.1 问题分析 | 第65-68页 |
| 5.2.2 开方运算的FPGA实现 | 第68-69页 |
| 5.3 图像数据压缩存储优化设计 | 第69-73页 |
| 5.3.1 基于VFW的图像压缩设计 | 第70-73页 |
| 5.3.2 声纳图像压缩测试 | 第73页 |
| 5.4 文件系统优化设计 | 第73-77页 |
| 5.4.1 VxWorks系统的启动流程 | 第74-75页 |
| 5.4.2 Flash文件系统 | 第75-76页 |
| 5.4.3 嵌入式文件系统的创建 | 第76-77页 |
| 5.5 低功耗设计 | 第77-79页 |
| 5.5.1 系统总体功耗分析 | 第77-78页 |
| 5.5.2 基于单电源OP的调理采集电路优化设计 | 第78-79页 |
| 5.6 小结 | 第79-81页 |
| 第六章 系统测试与分析 | 第81-90页 |
| 6.1 引言 | 第81页 |
| 6.2 声纳系统成像测试 | 第81-83页 |
| 6.3 系统优化实验分析 | 第83-89页 |
| 6.3.1 切比雪夫加权算法实验分析 | 第83-85页 |
| 6.3.2 动态聚焦波束形成实验分析 | 第85-86页 |
| 6.3.3 画面动态范围优化实验分析 | 第86-87页 |
| 6.3.4 文件系统测试 | 第87-88页 |
| 6.3.5 声纳图像压缩效果评价 | 第88-89页 |
| 6.4 小结 | 第89-90页 |
| 第七章 结束语 | 第90-92页 |
| 7.1 总结 | 第90-91页 |
| 7.2 展望 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-98页 |
| 致谢 | 第98-99页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第99-100页 |
