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申请/专利权人：中国科学院声学研究所

摘要：本发明公开了一种二维低旁瓣恒定分辨率前视声呐成像方法及系统，所述方法包括：步骤1对多波束成像声纳采集的通道回波信号进行阵列通道幅相一致性校准；步骤2对校准后的通道回波信号分别进行方位向的波束形成和距离向的脉冲压缩，得到方位向波束域数据和距离向匹配滤波输出数据；步骤3对步骤2得到的两维数据进行二维空间变迹滤波处理，得到二维低旁瓣恒定分辨率声纳图像。本发明的方法可实现声呐二维低旁瓣级恒定分辨率的成像效果，且该方法的计算复杂度较低；具有较强的鲁棒性。

主权项：1.一种二维低旁瓣恒定分辨率前视声呐成像方法，所述方法包括：步骤1对多波束成像声纳采集的通道回波信号进行阵列通道幅相一致性校准；步骤2对校准后的通道回波信号分别进行方位向的波束形成和距离向的脉冲压缩，得到方位向波束域数据和距离向匹配滤波输出数据；步骤3对步骤2得到的两维数据进行二维空间变迹滤波处理，得到二维低旁瓣恒定分辨率声纳图像；所述步骤1具体包括：根据第n个阵元相对于阵列等效声中心的相位差ψn，第n个阵元与参考阵元o之间的距离rn，由下式得到相位差平方和代价函数值Q： 其中，N为多波束成像声纳的阵元数，λ表示阵列工作频率对应的波长，ψn为第n个阵元相对于阵列等效声中心的相位差；令得到声源的估计距离和估计方位结合测量得到的声源距离r0和方位θ0，得到阵元相位误差为： 其中，表示阵元间实际相位差，dn表示几何相位差；对每个阵元接收到的声源信号K个采样点求平均，则各个阵元的幅度An表示为： 其中，i表示每个阵元接收到的声源信号第i个采样点；对各个阵元的幅度与参考阵元的幅度做比值处理获得阵元幅度分布再与参考阵元的幅度做减法，得到阵元幅度不一致性根据阵元相位误差和阵元幅度不一致性实现对阵列通道幅相一致性校准；二维空间变迹滤波的窗函数加权值矩阵为： 其中，wm和wp分别表示方位向和距离向的窗函数加权值；二维空间变迹滤波后的波束域数据Bs'm,p为：Bs'm,p＝B'm,p+wmwpP+Qm+wpQp其中，Qm为方位向虚部，Qp为距离向虚部，B'm,p为经过预成接收多波束处理之后的角度向-距离向数据矩阵，P为整合变量，Qm＝B'm-k,p+B'm+k,pQp＝B'm,p-q+B'm,p+qP＝B'm-k,p-q+B'm+k,p+q+B'm-k,p+q+B'm+k,p-q其中，m-k表示方位向左位移k个采样点，m+k表示方位向右位移k个采样点，p-q表示距离向左位移q个采样点，p+q表示距离向右位移q个采样点；Bs'm,p在wm维和wp维是单调的，并且在wm,wp的取值范围0≤{wm,wp}≤12，对实部和虚部分别求解，得到二维低旁瓣恒定分辨率声纳图像。

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