基于Kasami编码的多波束多焦点发射聚焦方法.pdfVIP

第３６卷第 １０期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈　 尔　 滨　 工　 程　 大　 学　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．３６ №．１０ ２０１５年１０月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｏｃｔ．２０１５ 基于Ｋａｓａｍｉ编码的多波束多焦点发射聚焦方法 １，２ １，２ １，２ １，２ 鲁东 ，陈宝伟 ，李海森 ，周天 （１．哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，黑龙江哈尔滨 １５０００１；２．哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨 １５０００１） 摘　 要：针对浅水多波束近场测深中发射未聚焦和单焦点发射聚焦导致纵向分辨力下降的问题，提出了基于Ｋａｓａｍｉ编 码的浅水多波束近场多焦点发射聚焦方法。 讨论单焦点聚焦原理，并引入具有优越相关性的Ｋａｓａｍｉ编码信号解决多个 焦点信号之间的相互干扰问题，通过公式推导了其发射和接收原理，并通过仿真对发射未聚焦、单焦点聚焦和多焦点聚 焦３种情况的目标回波强度进行比较，分析表明多焦点聚焦方法具有更窄的发射波束宽度和更高的积分旁瓣比（ＩＳ⁃ ＬＲ），采用国产首套浅水宽覆盖多波束测深系统进行了水池实验验证，结果表明本方法有效的提高了浅水多波束近场测 深的纵向分辨力。 关键词：浅水多波束；Ｋａｓａｍｉ编码；多焦点发射聚焦 ｄｏｉ：１０．１１９９０／ ｊｈｅｕ．２０１４０８０２８ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１３９０．Ｕ１７１３．０３２．ｈｔｍｌ ＋ 中图分类号：ＴＢ５１ ６　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１００６⁃７０４３（２０１５）１０⁃１３９１⁃０６ Ａ ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｍｕｌｔｉ⁃ｂｅａｍ ｍｕｌｔｉ⁃ｆｏｃｕｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｋａｓａｍｉ ｃｏｄｅ １，２ １，２ １，２ １，２ ＬＵ Ｄｏｎｇ ，ＣＨＥＮ Ｂａｏｗｅｉ ，ＬＩ Ｈａｉｓｅｎ ，ＺＨＯＵＴｉａｎ （１． Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ；２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｒｂｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ １５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｌｏｓｓｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｕｎｆｏｃｕｓｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎ ｓｈａｌｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｍｕｌｔｉ⁃ｂｅａｍ ｎｅａｒ⁃ｆｉｅｌｄ ｓｏｕｎｄｉｎｇ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｈａｌｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｍｕｌｔｉ⁃ｂｅａｍ ｎｅａｒ⁃ｆｉｅｌｄ ｍｕｌｔｉ⁃ｆｏｃｕｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓｏｆ Ｋａｓａｍｉ ｅｎｃｏｄｉｎｇ．Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆ ｓｉｎｇｌｅ⁃ｆｏｃｕｓｉｎｇｆｏ⁃ ｃｕｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｋａｓａｍｉ ｃｏｄｅｄ ｓｉｇｎａｌｓ ｔｈａｔ ｈａｖｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｍｕｔｕａｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅｆｏｃｕｓｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｃｅｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｒｅｄｅｒｉｖｅｄｂｙｆｏｒｍｕｌａｓ．Ｔｈｅｎａｓｉｍｕｌａ⁃ ｔｉｏｎ ｉｓｍａｄｅ ｔｏ ｃｏｍｐａｒｅ ｔａｒｇｅｔ ｅｃｈｏ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｍｏｎｇ ｕｎｆｏｃ