[发明专利]基于模拟退火算法和分布式并行子阵波束形成算法的稀疏阵列优化方法

权利要求书

1.一种基于模拟退火算法和分布式并行子阵波束形成算法的稀疏阵列优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将二维接收换能器阵列划分成若干个一级子阵，每个一级子阵作为一个基本单元，所有一级子阵组成二级子阵；

结合二级子阵的波束方向图的旁瓣峰值和换能器的权重系数比，基于分布式并行子阵波束形成算法定义能量函数E(W,A)；

（2）预先设定二级子阵的波束方向图旁瓣峰值的目标阈值和换能器的权重系数比的阈值，利用模拟退火算法，进行二维接收换能器阵列的稀疏优化，得到需要开启的换能器数目的最小值。

2.如权利要求1所述的基于模拟退火算法和分布式并行子阵波束形成算法的稀疏阵列优化方法，其特征在于，所述能量函数E(W,A)的表达式如下：

E(W,A)=l1(Σ(u‾x,u‾y)∈Ω(B2(u‾x,u‾y)B-bd))2+l2A2+l3(R0-Rd)2]]>

式中：B为分布式并行子阵波束形成算法中，二级子阵波束形成所得波束强度的最大值；

l₁，l₂，l₃分别代表每一项分量的权重系数；

是二级子阵波束形成后所得的最终波束强度；

b_d表示预期达到的旁瓣峰值；

A为二维接收换能器阵列中换能器的数目；

R_d表示预设的权重系数比值；

R₀表示当前权重系数矩阵计算所得的权重系数比值；

Ω表示单位矢量横纵坐标组合取值的集合。

3.如权利要求2所述的基于模拟退火算法和分布式并行子阵波束形成算法的稀疏阵列优化方法，其特征在于，所述二维接收换能器阵列由N×N个间距为d的换能器构成，每个一级子阵由N_a×N_a个换能器构成，每个二级子阵由N_b×N_b个一级子阵构成，且N_a×N_b=N。