基于FPGA的相控發(fā)身實(shí)現(xiàn)及三維聲成像技術(shù)仿真研究.pdf

1、三維聲成像技術(shù)在水下目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別中發(fā)揮著重要的作用,與一維、二維聲納不同,三維成像聲納可獲得水下三維圖像,確定目標(biāo)的距離、方位角和俯仰角的三維坐標(biāo),因此三維成像聲納為水下目標(biāo)定位、水下載體有效避碰等方面提供了更有效的手段和更全面的信息。
　　 發(fā)射線陣和接收線陣組成一個(gè)“T”型陣,形成相控陣三維聲成像系統(tǒng)。本文圍繞本系統(tǒng)在FPGA硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了相控發(fā)射,并在matlab平臺(tái)上對(duì)三維聲成像算法進(jìn)行了仿真。本文首先研究了相控發(fā)射

2、原理,利用FPGA實(shí)現(xiàn)了對(duì)32基元相控發(fā)射機(jī)的控制,在垂直方向每1°進(jìn)行一次相控掃描,掃描區(qū)域?yàn)?10°～+10°,并利用示波器進(jìn)行相鄰基元實(shí)際時(shí)延與理論時(shí)延的誤差測(cè)量,結(jié)果表示滿足設(shè)計(jì)要求。
　　 然后,本文對(duì)相控陣三維聲成像算法進(jìn)行了研究,三維聲成像算法主要基于波束形成技術(shù),具有160個(gè)接收通道,方位分辨率達(dá)到0.5°。其次,對(duì)算法中運(yùn)用到的正交解調(diào)、幅度加權(quán)、近場(chǎng)聚焦、波束形成及扇形變換技術(shù)進(jìn)行了仿真分析。最后針對(duì)點(diǎn)目標(biāo)和