宽测绘带的合成孔径声呐宽带Chirp Scaling成像算法.pdf

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1、第36卷第1期哈尔滨工程大学学报Vol_36No．12015年1月JournalofHarbinEngineeringUniversityJan．2015宽测绘带的合成孔径声呐宽带ChirpScaling成像算法杨海亮，唐劲松，徐慨(1．海军工程大学电子工程学院通信工程系，湖北武汉430033；2．海军工程大学电子工程学院水声技术研究室，湖北武汉430033)摘要：合成孔径声呐要实现高分辨率成像不可避免地需采用宽带发射信号，但目前大部分快速算法都是建立在窄带近似基础上的，采用宽带信号作为发射信号使得现有大量的成像算法不再适用。针对此问题，本文提出了一种

2、改进的基于宽测绘带条件下的宽带非线性ChirpScMing算法，它通过引入三次和四次预滤波使得频域二维传递函数的三阶耦合项随距离时变，并同时引入四次Chirpscaling因子控制新的距离向调频率随距离二次变化。仿真表明，改进的算法可在保证较高测绘带宽度的前提下提高合成孔径声呐的成像分辨率。关键词：合成孑L径声呐；宽测绘带；宽带；非线性；ChirpScMing成像算法doi：10．3969／j．issn．1006—7043．201310039网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／23．1390．U．2014120

3、5．1508．015．html中图分类号：TN957．52文献标志码：A文章编号：1006—7043(2015)01—0073—05AwidebandChirpScalingimagingalgorithmofsyntheticaperturesonarbasedonwideswathYANGHailiang，TANGJinsong，XUKai(1．InstituteofCommunication，ElectronicEngineeringCollege，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；2．

4、InstituteofUnderwaterAcoustics，ElectronicEngineeringCollege，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)·Abstract：Toachievehigh—resolution，thesyntheticaperturesonarimagingrequireswidebandtransmitsignal，butmostofalgorithmsarebasedonthenarrow—bandapproximationandcannotbeused．An

5、improvedwidebandnonlin—earChirpScalingalgorithmf0rwideswathisproposedinthispaper．Inthisalgorithm．thirdordercouplingtermofthefrequency—domaintwo—dimensionaltransferfunetioniSchangewiththerangebythecubeandbiquadraticpre—filtering，andtherangefrequencymodulationslopeischangewithther

6、angebecauseofthebiquadraticchirpscalingfactor．Simulationresultsshowthattheproposedalgorithmcanimprovestheimagingresolutionwithwideswath．Keywords：syntheticaperturesonar；wideswath；wideband；nonlinear；ChirpScalingimagingalgorithm合成孔径声呐是一种新型体制成像声呐，它具有Nieves和Potsis分析了chirpScaling算法应用于

7、很高的距离分辨力和方位分辨力，高分辨力的性能使宽带合成孔径雷达的可行性，刘光平等“也阐述了其在军事、民用以及海洋研究诸领域得到了重要应通过适当改进非线性ChirpScaling算法，可将其应用用J。合成孔径声呐发射频率一般都在千赫级以下，于超宽带雷达成像。要实现高分辨率成像不可避免的需采用宽带信号。宽lChirpScaling算法的局限性带和大的相对测绘带的SAS使得成像算法更加复杂，目前大部分快速算法都是建立在窄带近似基础上的，Chirp-Scaling算法是基于Papoulis提出的Scaling采用宽带信号作为发射信号使得现有大量的成像算法原理，

8、利用SAR或SAS回波线性调频信号的特点，进不再适用。真正意义上的宽带算法主要是波数域算法行频