合成孔徑聲吶成像算法研究.pdf

1、在日益重視開發(fā)海洋資源的今天，為了有效利用海洋所蘊藏的資源，研究能夠呈現(xiàn)海底地形地貌并實現(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技術(shù)，其基本原理是利用真實的小孔徑陣列，經(jīng)過一系列不同視角的回波處理來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距離分辨率的矛盾，從而實現(xiàn)均勻的空間分辨力。因此，相應的水下成像設備——合成孔徑聲吶（SyntheticApertur

2、e Sonar,SAS）成為了研究的重點。本文在深入了解合成孔徑聲吶理論知識的基礎上，重點對其成像技術(shù)進行了研究。主要內(nèi)容包括:
　　(1)簡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)展過程中，國內(nèi)外學者針對其存在問題所提出的解決辦法以及問題難點。
　　(2)綜述了合成孔徑聲吶成像系統(tǒng)中的發(fā)射信號、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)針對傳統(tǒng)成像算法需要大量回波數(shù)據(jù)成

3、像的缺點，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)就能恢復原數(shù)據(jù)這一優(yōu)勢，先建立SAS系統(tǒng)的稀疏回波模型，表明回波信號具有稀疏性，能夠滿足壓縮感知的應用前提;最后完成基于壓縮感知的二維SAS成像仿真，驗證算法的可行性與有效性。
　　(4)為了獲取更多的目標信息用于精確成像，提出了一種雙基地SAS成像算法。在建立雙基地SAS系統(tǒng)幾何關系的基礎上，對分辨率、測繪速率等原理進行分析研究，推導嚴格的數(shù)學表達式;