[發明專利]基于時域順序排列的多子陣SAS回波信號等效單陣轉換方法

有效

• 申請號: 201810874764.1
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109116364B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 張學波;楊沛萱;譚程;肖軍;楊博;彭成;屈武
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍91388部隊
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 李慧

1.基于時域順序排列的多子陣SAS回波信號等效單陣轉換方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、針對每個收、發陣元組成的子系統，沿距離維將整個測繪帶劃分成N個數據塊；

S2、針對每個子系統回波數據的所有數據塊，利用對應于各數據塊中心的收發分置畸變相位，在二維頻域進行數據預處理操作；

S3、針對每個收、發陣元組成的子系統，在二維時域依次提取相位預處理操作后的數據塊，并按照順序依次存儲以重組每個子系統的信號，即：

其中，ssⁱ(τ，t)表示每個子系統的信號，τ和t分別表示距離向快時間和方位向慢時間；針對第i(i∈[1,M])個接收陣元和發射陣元組成的子系統，其第n(n∈[1,N])個數據塊經過預處理操作后用表示；

S4、針對各接收陣元的回波數據，在方位向上進行順序排列，以實現多個接收陣元回波數據等效單陣信號的轉換，其排列方式為：

其中，ss(τ,t)表示將多子陣SAS系統的二維數據轉化為等效收發合置SAS系統的信號；針對第z(z∈[1,Z])個脈沖，sⁱ表示對應于第i(i∈[1,M])個接收陣元回波預處理操作后的數據，這里Z表示發射的脈沖總數；針對該信號，在距離向頻域進行逆匹配操作就能恢復寬頻帶特性。

2.根據權利要求1所述的基于時域順序排列的多子陣SAS回波信號等效單陣轉換方法，其特征在于，所述步驟S1沿距離維將整個測繪帶劃分成N個數據塊，數據塊劃分的標準為單個數據塊內收發分置畸變相位的誤差必須小于π/4，即

其中表示收發分置畸變相位；f_τ、f_t分別表示距離向瞬時頻率和方位向多普勒頻率；f_c表示發射信號的中心頻率；c、v分別表示水中的聲速和聲納拖體速度；d_i表示發射陣元與第i(i∈[1,M])個接收陣元之間的距離；M表示接收陣元總數；△r表示數據塊的寬度；r_{c_n}表示對應于第n(n∈[1,N])個數據塊中心目標的距離，N為沿距離向劃分的數據塊總數，由整個測繪帶寬度和每個數據塊的寬度決定，即：

其中max和min分別表示取最大值、取最小值操作；ceil表示向上取整操作。

3.根據權利要求1所述基于時域順序排列的多子陣SAS回波信號等效單陣轉換方法，其特征在于，所述步驟S2二維頻域內進行的數據預處理操作，針對第i個子系統，第n個數據塊內的相位補償函數為：

其中P(f_τ)表示發射信號的頻譜；*表示復共軛操作；f_t'表示與系統脈沖重復頻率相關的多普勒瞬時頻率。