基于十字型阵列的并行子阵波束形成算法

作者：刘雪松; 周凡; 周泓; 田翔; 蒋荣欣; 陈耀武

来源：吉林大学学报（工学版）, 2016, 46(04): 1330-1336.

DOI：10.13229/j.cnki.jdxbgxb201604045

• 信息处理技术
• 并行子阵波束形成
• 子阵划分
• 十字型阵列
• 计算量需求

针对基于平面阵三维声纳成像系统应用中硬件开销及波束形成计算量大的问题,提出了一种基于十字型阵列的并行子阵波束形成算法。十字型阵列采用两条一维线阵实现了三维声纳成像,相比于二维平面阵,极大地简化了硬件复杂度。并行子阵算法在此基础上对十字型阵列的接收波束形成过程进行优化。算法将接收阵划分为多个子阵,在各子阵上并行地进行一级频域波束形成,在各子阵之间执行二级波束域波束形成,该两级并行流水线结构,有效地降低了波束形成的计算量。此外,给出了算法在现场可编程门阵列(FPGA)平台上的实现架构。仿真结果显示:本文算法获得了与直接波束形成相近的波束性能,但计算量仅为其一半,并且随着波束数量的增加,其优势会更加明显。

• 单位
  工业控制技术国家重点实验室; 浙江大学