超聲波束形成技術(shù)仿真研究
本文選題:波束形成 切入點:陣列信號處理 出處:《內(nèi)蒙古大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:陣列信號處理作為信號處理的一個重要研究方向,目前它已經(jīng)在眾多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用并且依舊以高速的速度發(fā)展著。它是對陣列接收到的信號進行處理,意在增強有用的信號,提取信號特征以及其中的有用信息,并且抑制無用的干擾和噪聲。當前波束形成是陣列信號處理的研究方向之一,波束形成也被稱為空域濾波。波束形成的實質(zhì)是通過對各陣元加權(quán)進行空域濾波,來達到增強期望信號、抑制干擾的目的。本文主要從寬帶和窄帶兩個方向介紹了波束形成并做了相關(guān)的仿真研究。首先在第二章介紹了三種最優(yōu)波束準則,對它們的性能進行比較分析。在第三章關(guān)于窄帶波束形成主要介紹了兩種方法,直接矩陣求逆法(SMI)以及對角加載,并通過改變部分參數(shù)設(shè)置對二者的性能進一步的比較。接下來對SMI算法進行了改進,通過快拍數(shù)據(jù)的滑動來獲得采樣協(xié)方差矩陣,從而可以通過較少的快拍數(shù)便可獲得較低的旁瓣幅值。本文也針對窄帶信號做了多波束仿真。在第四章關(guān)于寬帶波束形成介紹了 ISM和CSM方法,它們的基本思想就是對接收信號進行FFT變換,在頻域上實現(xiàn)波束形成。其中CSM方法中根據(jù)聚焦矩陣選擇的不同,分別介紹了 RSS和LS算法,在最后做了相應(yīng)的仿真研究。
[Abstract]:Array signal processing, as an important research direction of signal processing, has been widely used in many fields and is still developing at high speed. It is intended to enhance useful signals, extract signal features and useful information, and suppress unwanted interference and noise. Beamforming is currently one of the research directions in array signal processing. Beamforming is also known as spatial filtering. The essence of beamforming is to enhance the desired signal by weighted spatial filtering of each array element. The purpose of interference suppression. In this paper, beamforming is introduced and simulated in both wideband and narrowband directions. In chapter 2, three optimal beam rules are introduced. In Chapter 3, two methods of narrowband beamforming, direct matrix inversion and diagonal loading, are introduced. Then the SMI algorithm is improved, and the sampling covariance matrix is obtained by the slippage of the shot data. Therefore, the lower sidelobe amplitude can be obtained by less rapid beat. In this paper, we also do multi-beam simulation for narrowband signals. In Chapter 4, we introduce ISM and CSM methods for wideband beamforming. Their basic idea is to transform the received signal into FFT and to realize beamforming in frequency domain. According to the different selection of focusing matrix, the RSS and LS algorithms are introduced in the CSM method, and the corresponding simulation research is done at the end of the paper.
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN911.7
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本文編號:1654735
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