圆阵声纳自适应波束形成原理及FPGA实现

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第一章引言

1.1研究背景

1.2主动声纳波束形成的发展与现状

1.3高速数据处理设计的发展与现状

1.4本论文的主要工作

第二章主动声纳波束形成原理及算法

2.1主动声纳信号

2.1.1主动声纳信号分析

2.1.2正交采样获取复基带信号

2.2声纳阵列

2.2.1阵列的作用

2.2.2基阵流形的分类

2.3波束形成原理及方法

2.3.1波束指向性及指向性函数

2.3.2常规波束形成(CBF)

2.3.3自适应波束形成(ABF)

2.3.4均匀线阵的波束形成

2.4本章小结

第三章均匀圆阵波束形成

3.1圆阵数学模型的建立

3.2有向阵元圆阵列的波束形成和方向图特性

3.2.1均匀圆阵波束形成指向性函数

3.2.2圆阵波束图与阵列的关系

3.2.3阵元辐射函数和方向性因子的引入

3.2.4有向阵元圆阵的波束图指向函数

3.3仿真波形分析

3.4本章小结

第四章自适应波束形成

4.1自适应波束形成原理

4.2常用自适应波束形成算法

4.2.1自适应最优化准则

4.2.2常用算法简介

4.3基于最小均方算法的自适应波束形成

4.3.1最小均方算法的推导

4.3.2最小均方算法的参数选取

4.3.3延时最小均方(DLMS)算法

4.3.4 LMS算法与DLMS算法性能比较

4.3.5 DLMS的并行算法

4.4并行延时最小均方误差圆形阵列自适应波束形成

4.4.1基于PDLMS算法的自适应波束形成

4.4.2 DLMS自适应圆形阵列波束形成仿真分析

4.5本章小结

第五章圆阵自适应波束形成的FPGA实现

5.1波束形成并行结构系统设计

5.1.1系统硬件结构

5.1.2系统FPGA软件模块设计

5.2系统组成模块

5.2.1系统控制信号模块

5.2.2空间滤波器的实现

5.2.3系统数据存储器

5.2.4系统其它模块

5.3本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间参与的科研实践