小尺寸声矢量平面阵三维波束形成方法 |
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引用本文: | 李良文,朴胜春,郭俊媛,叶扬.小尺寸声矢量平面阵三维波束形成方法[J].声学学报,2023(3):471-481. |
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作者姓名: | 李良文 朴胜春 郭俊媛 叶扬 |
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作者单位: | 1.哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室150001;2.工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)150001;3.哈尔滨工程大学水声工程学院150001; |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(11904065)资助。 |
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摘 要: | 提出了一种基于声场多极子展开的小尺寸声矢量平面阵三维波束形成方法。该方法利用了声场的垂直振速信息,并结合球谐波函数与多极子模态之间的联系,可用二维的阵列结构合成指向任意方向的三维波束图,简化了三维波束形成所需的阵列结构。以3×3均匀矩形阵为例的仿真结果表明,在相邻阵元间距小于0.2倍信号波长时,所提方法引入的差分近似误差可被忽略,所得阵列波束图接近理论波束图。相比于声压球面阵三维波束形成方法,所提方法在低频段能在获得相同阵增益的同时有着更好的稳健性,为实现小尺寸阵列的三维波束形成提供了一种可靠的方法。
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关 键 词: | 小尺寸平面阵 三维波束形成 矢量传感器 多极子展开 |
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