三维大型任意阵列宽带波束指向性图的快速计算

作     者：周彦雯 李朝晖 ZHOU Yanwen;LI Zhaohui

作者机构：北京大学电子学系北京100871 

基　　金：(19-H863-05-LZ00201204)资助 

出 版 物：《声学学报》 (Acta Acustica)

年 卷 期：2022年第47卷第1期

页      码：36-44页

摘      要：为解决常规频域直接方法计算大型三维阵列宽带波束图(BP)速度较慢,无法满足大型三维宽带阵优化设计需求的问题,提出了一种适用于大型三维任意阵列的宽带BP图的快速算法。在利用二维非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)伴随操作实现二维阵列BP频域快速计算方法的基础上,引入第三空间频率变量,将与阵元纵向坐标有关的相位因子转化为第三非均匀空间频率,使用三维NUFFT和非线性插值实现了三维阵列BP的频域快速计算;通过理论分析给出了满足BP插值精度要求的最小空间频率划分点数;理论分析表明,在计算误差保持在1%水平时,所提出方法计算量比常规频域直接计算方法降低约一个数量级;仿真验证了上述结论。该算法使得宽带大型三维阵列可以实现基于大量迭代计算的优化设计。

主 题 词：空间频率 任意阵列 宽带波束 频率划分 二维阵列 相位因子 直接计算方法 非线性插值 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.15949/j.cnki.0371-0025.2022.01.004

馆 藏 号：203107105...