当前位置:文库下载 > 所有分类 > 工程科技 > 信息与通信 > 基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法
免费下载此文档侵权投诉

基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法

基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法

第 1卷第 1 9 5期 20年 8月 07

仿

报@

V0 . 9NO 1 11 .5 Au . 2 0 g, 0 7

J u n o y tm i lt n o r ̄ f se Smu ai S o

基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法 王旭艳,孙超 (北工业大学声学工程研究所,陕西西安 7 07 )西 .0 2 1

摘要:多接收元合成孔径声纳是 3前研究的热点问, - '题偏航和侧摆是影响多接收元合成孔径声纳成像质量的关键因素。在深入分析位移相位中心算法的基础上,出了一种改进的多接收元合成孔提径声纳运动补偿算法。改进算法首先修正声信号的实际传播距离与采用等效相位中心近似的传播距离之间的偏差,然后基于时延和相位估计偏航和侧摆,而且改进算法消除了目标回波的相互干涉对估计运动误差的影响,从而在扩大了算法适用的运动误差范围的同时,提高了运动误差估计的精度。计算机仿真结果表明,改进算法有效地补偿了运动误差,改善了成像质量。 关键词:合成孔径声纳;多接收元;运动误差;位移相位中心算法;时延和相位估计中图分类号:T 91 N 1. 7文献标识码:A 文章编号:10.3X( 0) 539 . 04 1 2 7 1. 5 3 7 0 3 0

I p o e s l c d Ph s n e g rt m m r v d Dip a e a eCe t r Al o ih

Ba e n Ti e d l y a d P a eEsi a i n s do m ea n h s t m to s WANG Xu y n,— a SUN ao Ch (n tueo Ac u t gn eig Notwetr oye h ia iest,’n71x7, ia Is tt f o s cEn iern, rh s nP ltc ncl i i e Unv ri Xia 【】2 Chn ) y

Ab ta t h g c n t cin f l.y r p o e AS( y te c etr o a h s e na c v s a h o i s c:T ei er o s u t mut h do h n r ma e r o oa i S S nh t r eS n r a e nat e e e c pc i Ap u ) b i r r t a r s n w d S ya et e k y f co swh c e u t n d so e g d l S f e ou i n t e e t Ya a Wa e a t r ih r s

l i i r d i p n r h tt ma ea S s l t Ba e n t ed e t d f n O o r o s d o e p su y o h d s l c d p a e c n e l o i m.a i r v d mo e n er r e t t n a g r h ip a e h s e t r a g rt h n mp o e v me t ro si i l o i m o l . y r p o e S s ma o t f r mu t h d o h n AS wa i

po oe、 t ime o .h iee c ew e e c a a n t n eap oi t t n t uige u ae t rp sd wi t s t d te f rn e tent t l t l gha dt p rx hh h d b h a u p he h mae p hl gh s q i l da e n v n p ae et w sr i d adt wa ds a ee sm t t n et e如纫,n p ae sm tn ̄ eetfeh hs n r a v e,n h y c e es e a n w y r t e u眈i t m一 w e i d i gh i a a d hs t i sz f c c o ei o a o itree c net t nwa v ie ytei rv dag rtm T r u h te ewa s temo e n ro Cpeta O l nef rn eo si i sa od db mp o e lo i a m o h h h o g s y .h v me t rrS o t Ud h e h C b si td wa xe d d a h c u a y o vme t ro si t nwa mp o e . i lt nr s l h w h t e ee t e se tn e n tea c rc f ma d mo e n rret e a o m i si rv d Smuai eut s o ta o s h t i p ov d ago ih s m a e e mov m e rore f ci e y a d t ei a n uaiy i nh c d m r e l rt m e t i t st h e nte fe tv l n m gi g q l t Se a e h n

K ywod . S; lpercie; v metro; i l e hs etr lo tm;i—e yadp ae smain e r s AS mut l eevrmoe n e rds a dp aecne g r i— p

c a i h t d l n hs t t s me a ei o

引言 运动补偿是合成孔径声纳(AS S n e cA etr Sn ) S: y t t pr e o a hi u r成像的关键技术。运动补偿方法大致分为两类:一类是采用导航设备记录声纳载体各时刻的运动状态来修正回波数据[;另一类是从记录的回波数据中提取声纳载体的运动信 1 息,利用某种自聚焦算法对回波数据或图像进行补偿[。 2] S系统有单接收元和多接收元之分。文[]出了基 AS 3给 于单接收元和强点目标回波的运动补偿方法,场景中存在 当

于时延和相位估计的位移相位中心算法,即先采用相关法估 计时延,然后利用相位误差估计出残留运动误差,从而可以

对较大的运动误差进行估计。类似于文[] 6,文[] 8也对位移相位中心算法进行了研究,但文[] 8仅考虑了单点目标的情况。虽然文[] 7涉及到了位移相位中心算法的一些最基本的理

论分析,该文同样没有分析声信号的实际传播距离与采用但 等效相位中心近似的传播距离之问的偏差对估计运动误差的影响。 本文在文[中的位移相位中心算法的基础上,出一种 6]给改进的 S S运动补偿算法。改进算法首先修正声信号的实 A际传播距离与采用等效相位中心近似的传播距离之间的偏差,然后基于时延和相位估计偏航和侧摆,而且改进算法消除了目标回波的相互干涉对估计运动误差的影响,从而在扩 大了算法适用的运动误差范围的同时,高了运动误差估计提

多个强散射点时,该方法要求这些强散射点是相对孤立的。 多接收元系统相比于单接收元系统可以提高声纳的运行速

度,从而提高测绘率,因此研究多接收元系统的运动补偿具 有重要的意义。

位移相位中心算法是适合于多接收元 S AS系统的基于

原始回波的运动补偿算法,其基本思想是在海底完全混响的 前提下利用多阵元的冗余信息来得到基阵的运动信息。 5文[] 根据位移相位中心的相邻两次回波之间的相位误差来估计运动误差,因此适用于估计较小的运动误差。[给出了基文 6]

的精度,改善了成像质量,明确地确定出了多个目标的位置。

1多接收元合成孔径声纳系】 多接收元合成孔径声纳成像几何如图 1所示,在直角坐标系 X Y中, A S S系

统沿着 x轴方向 (方位向)运动,日个长度均为 d的阵元沿着 x轴排列在一条直线上,其中一个 为收发共用阵元 T R/,其余的为接收阵元。记收发共用阵

收稿日期 l 0 60 .5 20 .61修回日期:2 0.31 0 70.2作者简介t王旭艳(99) 17 .,女,山西平遥人,博士生,研究方向为声纳成像及目标定位;孙超 (95) 16 .,女,河南许昌人,博导,授,研究方向为教阵列信号处理,声纳成像及目标定位等。

元为 0号阵元,余的接收阵元依次为 1号阵元… .其,H一 1

3 9 35

基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法

第1页

免费下载Word文档免费下载:基于时延和相位估计的改进位移相位中心算法

(下载1-3页,共3页)

我要评论

返回顶部