合成孔徑聲吶成像算法研究.pdf

1、在日益重視開(kāi)發(fā)海洋資源的今天，為了有效利用海洋所蘊(yùn)藏的資源，研究能夠呈現(xiàn)海底地形地貌并實(shí)現(xiàn)物質(zhì)勘探的水下成像技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景與重要意義。而合成孔徑技術(shù)作為其中的一種水下探測(cè)技術(shù)，其基本原理是利用真實(shí)的小孔徑陣列，經(jīng)過(guò)一系列不同視角的回波處理來(lái)合成虛擬大孔徑陣列。與其它成像技術(shù)最重要的不同之處是能夠解決基陣尺寸與遠(yuǎn)距離分辨率的矛盾，從而實(shí)現(xiàn)均勻的空間分辨力。因此，相應(yīng)的水下成像設(shè)備——合成孔徑聲吶（SyntheticApertur

2、e Sonar,SAS）成為了研究的重點(diǎn)。本文在深入了解合成孔徑聲吶理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)其成像技術(shù)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括:
　　(1)簡(jiǎn)述了合成孔徑聲吶成像的研究背景，并且分析了該技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)其存在問(wèn)題所提出的解決辦法以及問(wèn)題難點(diǎn)。
　　(2)綜述了合成孔徑聲吶成像系統(tǒng)中的發(fā)射信號(hào)、分辨率、距離系統(tǒng)校正以及回波模型等基本原理，為論文的后續(xù)做出鋪墊。
　　(3)針對(duì)傳統(tǒng)成像算法需要大量回波數(shù)據(jù)成

3、像的缺點(diǎn)，提出了一種基于壓縮感知的SAS成像算法。利用壓縮感知理論僅需少量數(shù)據(jù)就能恢復(fù)原數(shù)據(jù)這一優(yōu)勢(shì)，先建立SAS系統(tǒng)的稀疏回波模型，表明回波信號(hào)具有稀疏性，能夠滿(mǎn)足壓縮感知的應(yīng)用前提;最后完成基于壓縮感知的二維SAS成像仿真，驗(yàn)證算法的可行性與有效性。
　　(4)為了獲取更多的目標(biāo)信息用于精確成像，提出了一種雙基地SAS成像算法。在建立雙基地SAS系統(tǒng)幾何關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)分辨率、測(cè)繪速率等原理進(jìn)行分析研究，推導(dǎo)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)式;