一种基于双侧回波数据的合成孔径声纳运动补偿方法技术

本发明专利技术提出一种基于双侧回波数据的合成孔径声纳运动补偿方法，所述的方法包括以下步骤：１）针对双侧回波数据分别进行均匀分段，利用相位中心重叠算法估计出拖体运动误差对应的延时值；２）针对各段对应的延时值，结合拖体的距底深度利用非线性模型参数的估计方法估计出拖体对应的左右运动误差值和上下运动误差值；３）利用估计出的左右运动误差值和上下运动误差值，结合拖体的距底深度针对各段回波数据进行运动补偿、成像；其中，所述的方法需首先拖体前进速度满足相邻两帧对应的相位中心有部分重叠。另外，所述的非线性模型参数估计方法具体采用最小二乘法迭代方法，具体公式为：ｘｃ＝ｘｐ－（ＪＴＪ＋Ｓ）－１ＪＴＤ。本发明专利技术对距离向均匀分段比传统的ＤＰＣ算法补偿更为准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于声纳信号处理领域，特别涉及。
技术介绍
合成孔径声纳(Synthetic Aperture SonarSAS)是一种先进的高分辨率水声成像声纳，其基本原理是利用小孔径基阵在方位向的移动形成虚拟大孔径，通过对不同位置的声纳回波进行相干处理，从而获得方位向的高分辨率。 合成孔径声纳成像中，拖体由于受到海浪、水下海流、拖曳系统的影响难以保持匀速直线运动，从而偏离了理想航迹造成运动误差，为得到高分辨率的成像结果必须进行运动补偿。目前对于合成孔径声纳运动补偿主要分为基于惯导系统的运动补偿、基于原始回波数据的运动补偿和基于图像域的运动补偿。基于惯导系统的运动补偿要求导航设备的精度足够高，其价格非常昂贵；基于图像域的运动补偿由于其运算量较大，一般作为后处理使用；基于原始回波数据的运动补偿由于仅需利用声纳回波数据获取声纳基阵的运动误差，易于实时处理，其代表为相位中心重叠算法(DPCA)。相位中心重叠算法的基本思想是利用多接收阵元的冗余信息来估计声纳基阵的运动状态。 拖体的运动运动误差主要包括3个自由度的平移和3个自由度的旋转，分别为左右移动(sway)、前后移动(surge本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双侧回波数据的合成孔径声纳运动补偿方法，所述的方法包括以下步骤：　　１）针对双侧回波数据分别进行均匀分段，利用相位中心重叠算法估计出拖体运动误差对应的延时值；　　２）针对各段对应的延时值，结合拖体的距底深度利用非线性模型参数的估计方法估计出拖体对应的左右运动误差值和上下运动误差值；　　３）利用估计出的左右运动误差值和上下运动误差值，结合拖体的距底深度针对各段回波数据进行运动补偿，成像；　　其中，所述的方法需首先满足如下公式：　　ｖ＜Ｎ.Ｄ／２.ｐｒｔ　　其中，子阵个数为Ｎ，阵元孔径为Ｄ，脉冲重复周期为ｐｒｔ，基阵的前进速度为ｖ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李保利，江泽林，刘维，刘纪元，张春华，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]