基于凸优化算法的水声传感器阵列综合

摘要

稀疏基阵成像技术已在水下探测领域广为研究。针对稀疏基阵的分布特性带来的波束旁瓣电平升高、成像对比度降低等问题,提出一种基于加权范数最小化的阵列综合方法用于水下超声传感器阵列,设定目标函数及约束条件,进行多次的迭代,同时优化阵元位置与阵元激励,最后将20×20的面阵综合优化成51个阵元的稀疏基阵,旁瓣电平在-15 dB以下,并将凸优化阵列综合得到的稀疏基阵的波束图与切比雪夫阵列综合得到的波束图性能进行比较,且进行成像仿真,结果表明,采用凸优化获得的基阵在保证成像质量的同时,可以大幅减少发射阵元的数目,降低系统复杂性,并获得预期的旁瓣电平。