[发明专利]一种下视多波束合成孔径成像声纳“零度”干扰抑制方法

权利要求书

1.一种下视多波束合成孔径成像声纳“零度”干扰抑制方法，所述方法包括：

根据下视多波束合成孔径成像声纳系统的工作参数，结合下视合成孔径三维成像声纳信号回波模型，得到柱坐标系下的回波信号；

对柱坐标系下的回波信号进行深度向脉冲压缩处理，得到深度向成像信号；

对深度向成像信号进行跨航向波束形成处理，得到跨航向波束形成信号；

根据多普勒计程仪测量得到的声纳距底高度数据，结合底质回波信号散射强度分布特性，计算得到回波强度补偿因子；

通过回波强度补偿因子对跨航向波束形成信号进行幅度补偿，抑制“零度”干扰，得到抑制后的跨航向波束信号；

对抑制后的跨航向波束信号沿航向合成孔径处理，得到沿航向成像结果；

所述根据多普勒计程仪测量得到的声纳距底高度数据，结合底质回波信号散射强度分布特性，计算得到回波强度补偿因子；具体包括：

通过使用多普勒计程仪进行测量，得到回波信号对应的声纳距底高度数据h；

计算得到海底底质回波信号的散射强度分布函数SI(θ)为：

其中，θ_w表示声波照射视角范围，T_r表示声波脉冲宽度，θ表示声波入射角，SI_n表示接近垂直入射时海底固有的反向散射强度，SI₀表示斜入射时海底固有的反向散射强度，k表示散射强度随入射角服从线性变化的斜率；

根据海底底质回波信号的散射强度分布函数SI(θ)，计算得到跨航向波束形成信号加权系数W(θ)：

W(θ)＝max(A(θ))/A(θ)

其中，A(θ)为散射强度值。

2.根据权利要求1所述的下视多波束合成孔径成像声纳“零度”干扰抑制方法，其特征在于，根据下视多波束合成孔径成像声纳系统的工作参数，结合下视合成孔径三维成像声纳信号回波模型，得到柱坐标系下的回波信号；具体为：

根据下视多波束合成孔径成像声纳系统的工作参数：发射接收阵距离海底高度为H，下视合成孔径声纳沿y方向以速度v匀速直线航行；共M个接收阵元；

结合下视合成孔径三维成像声纳信号回波模型，得到柱坐标系下的回波信号e(t,Y)为：

其中，c表示水中声速，λ表示波长λ＝c/f₀，f₀表示载波频率，K_r表示线性调频信号的调频率，T_r为脉冲宽度，目标在柱坐标系下的坐标值表示为(θ₀,y₀,r₀)，θ₀为目标在柱坐标系下的俯仰角；r₀为目标在柱坐标系下的斜距向，y₀为目标在柱坐标系下的沿航向；接收阵等效相位中心的坐标表示为(X_m,Y,0)，R表示等效相位中心与目标点的距离：

其中，目标点坐标表示为(x₀,y₀,z₀)。

3.根据权利要求2所述的下视多波束合成孔径成像声纳“零度”干扰抑制方法，其特征在于，所述深度向成像信号S_r(t,Y)为：

其中，表示快速傅里叶变换；表示傅里叶逆变换；H_r(f)表示深度向匹配滤波参考函数频域值。