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便携式多波束测深仪实时波束形成技术研究与实现 ...
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便携式多波束测深仪实时波束形成技术研究与实现
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atlas hydrosweep md30多波束测深系统的性能实测分析
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内容提示:atlas hydrosweep md30多波束测深系统的性能实测分析
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哈尔滨工程大学
硕士学位论文
便携式多波束测深仪实时波束形成技术研究与实现
姓名:朱旭初
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:李海森
哈尔滨工程大学硕士学位论文
多波束测深系统是一种具有高效,高测量精度的用于海底地形测绘的设
备,它是在回声测深仪的基础上发展起来的。特别适合于大面积的扫海测量
提供一种快速、高分辨率的多波束形成器是多波束测深系统的重要组成
部分。使用有效的离散傅立叶变换(DFT)波束形成算法,可以对均匀线列
水听器的窄带信号实现数字相移波束形成。但是,相移波束形成只是在基阵
iL径和控制角度所限定的有限带宽内才能真正近似于延迟一相加控制。本论
文将讨论一种使用相移和时延的多波束数字波束形成技术,这种技术是为超
过相移限制的带宽而设计的。本波束形成器使用快速DFT实现在结构上把基
阵具体分解成若干子阵的相移,使其适合硬件的快速并行处理。再用内插法
进行有限量的延迟控制。结果比代替内插法延迟一相加控制的其他方案大大
减少了数字运算量。
波束形成是一种数据密集型算法,随着基阵传感器数目和波束形成数目
的增多,对硬件平台的要求就更加苛刻。在回波信号周期内,为了给后面留
出更多的处理时间,必须要求波束形成的时间在有限的时间内完成。相移时
延混合式波束形成算法本身非常适合阵列处理机并行处理。根据该算法的特
点,本文设计了一个阵列处理平台,并在提高算法的运算速度上进行了研究。
工作频率下最高可以达到每秒900兆浮点处理能力(MFLOPs)。本论文基于
处理单元通过共享存储器与其相邻的处理器进行数据通信。主机可以通过
DSP的主机接口(HPI)访问每个处理单元。在该平台移植相移一时延波束
形成算法时,可以根据实际运算量大小而决定处理器的个数和硬件规模。
关键词:多波束形成;高分辨率:延时相移;阵列处理机;DSP
哈尔滨工程大学硕士学位论文
Muttibeamechosounder isakind
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ablilty,hi曲resolution
in a Mulitbeamechosounder
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