多子阵合成孔径声纳线性调频变标成像方法和成像系统技术方案

技术编号:40713117 阅读:23 留言:0更新日期:2024-03-22 11:15
本发明专利技术公开了一种多子阵合成孔径声纳线性调频变标成像方法和成像系统,其中所述线性调频变标成像方法包括步骤:(a)计算线性调频变标算法所需的相位函数;(b)计算二维频域系统函数的相位误差、调频尺度因子、参考目标的距离徙动函数、考虑二次脉冲压缩的距离向调频率;(c)在二维频域补偿二维频域系统函数的相位误差;(d)在距离‑多普勒域进行调频尺度变换;(e)计算调频尺度变换所带来的残余相位误差;(f)在二维频域对每个收发阵元子系统的数据进行距离向脉冲压缩和距离徙动校正;(g)在距离‑多普勒域对每个收发阵元子系统的数据进行方位向的脉冲压缩;(h)叠加所有的收发阵元子系统的图像,以得到高分辨率图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及声纳的图像处理,特别涉及一种多子阵合成孔径声纳线性调频变标成像方法和成像系统


技术介绍

1、合成孔径技术是将常规侧扫声纳的方位分辨率提高一个数量级的有效技术。该技术采用小孔径天线,依靠信号处理合成虚拟大孔径天线来提高方位分辨率。实际上,实孔径长天线是由许多辐射单元沿直线配置而成,根据干涉原理,对各收发合置辐射单元的接收信号进行处理便可以获得这条长天线的有效辐射方向图。如果目标的散射特性不随时间而改变,就可以采用较小的天线实现一个长天线的功能,可以将长天线中的各辐射单元等效为一系列离散的空间位置,沿着这条直线,当一个辐射单元依次运动到每个位置上时向侧视方向发射一个信号,并在存储器中记录对应接收回波信号的幅度和相位。当辐射单元移动到了一定的距离以后,记录的信号就非常类似于实孔径长天线阵存储单元同时记录的回波信号。对这样的回波信号进行相干处理,就能得到高分辨率图像。传统收发合置合成孔径声纳不能同时兼顾分辨率和测绘速率,目前的国内外系统普遍采用多子阵技术来解决此问题,即采用一个发射换能器来发射信号,同时利用若干水听器组成的接收线阵接收回波数据。相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.多子阵合成孔径声纳线性调频变标成像方法,其特征在于,所述线性调频变标成像方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中所述步骤(a)进一步包括步骤:

3.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中所述步骤(b)进一步包括步骤:

4.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(c)中,针对每个收发阵元子系统在二维频域的数据,根据二维频域系统函数变量近似等价变换后的零阶项与二维频域系统函数的相位误差,补偿二维频域系统函数的相位误差。

5.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(d)...

【技术特征摘要】

1.多子阵合成孔径声纳线性调频变标成像方法,其特征在于,所述线性调频变标成像方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中所述步骤(a)进一步包括步骤:

3.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中所述步骤(b)进一步包括步骤:

4.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(c)中,针对每个收发阵元子系统在二维频域的数据,根据二维频域系统函数变量近似等价变换后的零阶项与二维频域系统函数的相位误差,补偿二维频域系统函数的相位误差。

5.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(d)中,针对每个收发阵元子系统在距离-多普勒域的数据,进行调频尺度变换。

6.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(e)中,针对每个收发阵元子系统的调频尺度变换后的数据,在距离-多普勒域计算调频尺度变换所带来的残余相位误差。

7.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(f)中,针对每个收发阵元子系统在二维频域的数据,同时进行距离向脉冲压缩和距离徙动校正。

8.根据权利要求1所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(g)中,针对每个收发阵元子系统在距离-多普勒域的数据,根据用于线性调频变标算法的相位函数的零阶项、调频尺度变换所带来的残余相位误差进行方位向脉冲压缩。

9.根据权利要求2所述的线性调频变标成像方法,其中设测绘带内的斜距参数为r、参考距离参数为rs,关系式r'=r-rs表示以rs为参考距离的斜距,

10.根据权利要求3所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(b.1)中,二维频域系统函数的相位误差的计算公式满足:

11.根据权利要求3所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(b.2)中,二维频域系统函数的调频尺度因子cs的计算公式满足:

12.根据权利要求3所述的线性调频变标成像方法,其中在所述步骤(b.3)中,参考目标的距离徙动函数的计算公式满足:

13.根据权利要求3所述的线性调频变标成像算法,其中在所述步骤(b.4)中,在距离向计算考虑二次脉冲压缩的调频率的计算公式满足:

14.根据权利要求4所述的线性调频变标成像算法,其中补偿二维频域系统函数相位误差的计算公式满足:

15.根据权利要求5所述的线性调频变标成像算法,其中调频尺度变换的相位补偿函数的计算公式满足:

16.根据权利要求6所述的线性调频变标成像方法,其中在距离-多普勒域计算调频尺度变换带来的残余相位误差的计算公式满足:

17.根据权利要求7所述的线性调频变标成像方法,其中针对每个收发阵元子系统在二维频域的数据、同时进行距离向脉冲压缩与距离徙动校正的计算公式满足:

18.根据权利要求8所述的线性调频变标成像方法,其中进行方位向脉冲压缩的计算公式满足:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:张学波范勇刚张江杨家崇晁福斌沈文彦王砚梅李树华杨虎
申请(专利权)人:海底鹰深海科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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