四阶模型的多接收阵合成孔径声呐距离-多普勒成像算法 被引量：13

1

作者 张学波 唐劲松 +2 位作者 张森 白生祥 钟何平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1592-1598,共7页

该文以多接收阵合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar,SAS)中任意一个接收阵元和发射阵组成的子系统为研究对象,采用四阶泰勒多项式近似其具有双根号形式的斜距历程,利用级数反演方法和相位驻留原理推导了子系统的2维频域系统传递函数... 该文以多接收阵合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar,SAS)中任意一个接收阵元和发射阵组成的子系统为研究对象,采用四阶泰勒多项式近似其具有双根号形式的斜距历程,利用级数反演方法和相位驻留原理推导了子系统的2维频域系统传递函数,并在此基础上提出一种适用于宽波束和长接收基阵情况下的距离-多普勒成像算法。该方法先对各子系统的回波数据进行成像处理,然后对所有的子图像进行相干叠加以获得所需的高分辨SAS复图像。通过仿真实验和实测数据的验证,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多接收阵合成孔径声呐 级数反演 相位驻留原理 距离-多普勒成像算法

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基于图形处理器的合成孔径声呐实时距离多普勒成像算法 被引量：9

2

作者 钟何平 唐劲松 +2 位作者 张森 张学波 田振 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1899-1904,共6页

该文提出一种基于图形处理器(GPU)的距离多普勒成像算法(RDA),为合成孔径声呐(SAS)的实时成像提供了新的途径。通过GPU平台上的并行方法进行距离向脉冲压缩、固定相位补偿和方位向脉冲压缩,显著提升了距离多普勒成像算法效率。仿真和实... 该文提出一种基于图形处理器(GPU)的距离多普勒成像算法(RDA),为合成孔径声呐(SAS)的实时成像提供了新的途径。通过GPU平台上的并行方法进行距离向脉冲压缩、固定相位补偿和方位向脉冲压缩,显著提升了距离多普勒成像算法效率。仿真和实验结果表明:在满足成像分辨率的前提下,该文设计的基于GPU的并行RDA和CPU串行算法相比,加速比可达到22,满足实时SAS成像需求。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 距离多普勒算法 图形处理器 并行计算

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一种宽带大斜视STOLT插值及距离变标补偿方法 被引量：5

3

作者 王金波 唐劲松 +1 位作者 张森 钟和平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1575-1582,共8页

针对大斜视合成孔径声呐成像问题,该文推导了宽带大斜视条件下合成孔径声呐回波在径向和方位向2维波数域中的波数谱的解析表达式,指出了Stolt插值需要解决的距离波数谱卷绕以及成像后距离向上目标的相对距离缩小等问题,给出了距离波数... 针对大斜视合成孔径声呐成像问题,该文推导了宽带大斜视条件下合成孔径声呐回波在径向和方位向2维波数域中的波数谱的解析表达式,指出了Stolt插值需要解决的距离波数谱卷绕以及成像后距离向上目标的相对距离缩小等问题,给出了距离波数谱卷绕时的Stolt插值方法,提出了距离波数变标因子的概念,并通过在距离空域中补偿距离波数变标因子引起的距离变标的方法,解决了大斜视角条件下Stolt插值引起的距离变标问题。点目标仿真数据和模拟回波数据处理验证了该文方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 合成孔径声呐成像 宽带 斜视 ωk算法 距离波数变标因子

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基于严格解析谱的多子阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法 被引量：2

4

作者 田振 唐劲松 +1 位作者 钟何平 张森 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1570-1577,共8页

借鉴顺轨双基地合成孔径雷达中双根号形式的斜距变化历程处理方法,推导了多子阵合成孔径声纳(SAS)准解析二维谱;求解准解析二维谱中唯一的未知量——半双基角(HQBA),解其一元四次方程得到不同等效基线长度下的HQBA解析表达式;将HQBA表... 借鉴顺轨双基地合成孔径雷达中双根号形式的斜距变化历程处理方法,推导了多子阵合成孔径声纳(SAS)准解析二维谱;求解准解析二维谱中唯一的未知量——半双基角(HQBA),解其一元四次方程得到不同等效基线长度下的HQBA解析表达式;将HQBA表达式代入准解析二维频谱,获得了严格的解析多子阵SAS二维谱,以解决多子阵SAS精确二维谱的推导问题;在此基础上,提出了一种适用于多子阵SAS的距离多普勒成像算法,以解决传统偏置相位中心近似方法存在的近距点散焦问题,并通过仿真实验和湖试数据成像结果验证了所提出算法的有效性. 展开更多

关键词 多子阵 合成孔径声纳 成像技术 距离多普勒算法 严格解析二维谱 半双基角

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基于双基模型的多接收阵合成孔径声纳CS成像算法 被引量：2

5

作者 张学波 唐劲松 张森 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期927-932,共6页

针对多接收阵合成孔径声纳(SAS)的传统快速成像方法较难实现高阶空变系统误差补偿的问题,将多接收阵SAS看成多个双基地声纳的组合,并利用根式的等价变换和泰勒级数方法,提出了一种充分考虑"停-走-停"近似的多接收阵SAS线频调... 针对多接收阵合成孔径声纳(SAS)的传统快速成像方法较难实现高阶空变系统误差补偿的问题,将多接收阵SAS看成多个双基地声纳的组合,并利用根式的等价变换和泰勒级数方法,提出了一种充分考虑"停-走-停"近似的多接收阵SAS线频调变标成像算法。基于多接收阵SAS方位空不变和距离空变特性,在二维空域内研究了距离延迟误差,结果表明,基于双基模型的成像方法能够满足合成孔径高分辨成像。仿真和实测数据处理结果进一步验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径声纳（SAS） 多接收阵 双基模型 距离延迟误差 线频调变标算法

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一种快速合成孔径声纳图像相干斑抑制方法 被引量：1

6

作者 庞晓楠 钟何平 《舰船电子工程》 2016年第4期96-99,123,共5页

针对合成孔径声纳图像相干斑抑制效率低的问题,提出了一种GPU异构环境下的合成孔径声纳图像相干斑抑制方法。首先将合成孔径声纳图像上传至GPU存储器,然后根据滤波窗口大小将图像分割为重叠小块后采用多个线程块同时进行Lee滤波处理,最... 针对合成孔径声纳图像相干斑抑制效率低的问题,提出了一种GPU异构环境下的合成孔径声纳图像相干斑抑制方法。首先将合成孔径声纳图像上传至GPU存储器,然后根据滤波窗口大小将图像分割为重叠小块后采用多个线程块同时进行Lee滤波处理,最后对处理结果进行拼接获得最终结果并下载到主机内存。对真实合成孔径声纳图像相干斑抑制试验验证了所提方法的可行性和高效性。 展开更多

关键词 合成孔径声纳 相干斑抑制 Lee滤波 GPU

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宽带宽测绘带SAS非线性线频调变标算法

7

作者 田振 唐劲松 +1 位作者 钟何平 张森 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期441-447,共7页

为解决大带宽发射信号下的宽测绘带合成孔径声呐成像问题,提出了一种扩展的非线性线频调变标成像算法。算法通过将点目标响应的二维谱进行泰勒级数展开并保留至四阶项,有效提高了算法的宽带适应性;通过考虑等效调频斜率随时延差量的一... 为解决大带宽发射信号下的宽测绘带合成孔径声呐成像问题,提出了一种扩展的非线性线频调变标成像算法。算法通过将点目标响应的二维谱进行泰勒级数展开并保留至四阶项,有效提高了算法的宽带适应性;通过考虑等效调频斜率随时延差量的一阶线性及二次非线性变化特性,有效提高了算法的宽测绘带适应性;通过在推导由三次和四次相位滤波及非线性线频调变标操作时引入的相关参量的过程中,充分考虑等效调频斜率随时延差量的二阶非线性变化特性,精确补偿了距离向频率高阶相位项带来的误差,有效提高了成像质量。仿真试验结果验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 非线性线频调变标算法 宽带 宽测绘带

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高测绘速率下合成孔径声呐孔径损失分析

8

作者 马梦博 杨丽 钟何平 《舰船电子工程》 2021年第10期164-169,共6页

在收发分置和信号传播期间内平台横向移动的影响下,发射阵发射信号时与接收阵元接收信号时的方位向天线方向图之间存在一定间隔,从而导致合成孔径的损失。为度量合成孔径的损失情况,论文建立了孔径损失模型,分析了典型参数下发射阵在两... 在收发分置和信号传播期间内平台横向移动的影响下,发射阵发射信号时与接收阵元接收信号时的方位向天线方向图之间存在一定间隔,从而导致合成孔径的损失。为度量合成孔径的损失情况,论文建立了孔径损失模型,分析了典型参数下发射阵在两端和中间时的有效合成孔径长度和距离上盲区特征,并对典型SAS系统的孔径损失和距离上盲区进行了仿真分析,最后提出了发射阵优化布置方案。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 孔径损失 天线方向图 收发分置

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主动声纳侦察中的LFM信号参数估计方法 被引量：3

9

作者 金凤来 马梦博 田振 《舰船电子工程》 2017年第4期112-115,121,共5页

针对主动声纳侦察中LFM信号的参数估计问题,提出一种快速有效的LFM信号参数估计方法。该方法依据LFM信号的频谱特征,通过构造频域正负门,有效解决了低信噪比情形下LFM信号中心频率估计问题;通过粗搜索和精搜索,在保证调频斜率估计精度... 针对主动声纳侦察中LFM信号的参数估计问题,提出一种快速有效的LFM信号参数估计方法。该方法依据LFM信号的频谱特征,通过构造频域正负门,有效解决了低信噪比情形下LFM信号中心频率估计问题;通过粗搜索和精搜索,在保证调频斜率估计精度的基础上,大大提高了运算效率;利用高精度的调频斜率估计值构造参考函数,对去载频后的LFM信号进行脉冲压缩,通过测量脉压后信号-4dB处时间宽度并取其倒数,有效解决了低信噪比情形下信号带宽估计问题。仿真结果表明了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 LFM信号 调频斜率 主动声纳

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一种改进的合成孔径声呐图像Lee滤波算法 被引量：6

10

作者 金凤来 钟何平 《舰船电子工程》 2017年第3期35-37,共3页

针对合成孔径声呐图像相干斑抑制难的问题,提出了一种改进的Lee滤波相干斑抑制算法。该方法将Lee滤波与中值滤波相结合,能够在保持图像边缘细节的同时有效消除相干斑。最后通过对真实合成孔径声呐图像相干斑抑制试验验证了所提方法的有... 针对合成孔径声呐图像相干斑抑制难的问题,提出了一种改进的Lee滤波相干斑抑制算法。该方法将Lee滤波与中值滤波相结合,能够在保持图像边缘细节的同时有效消除相干斑。最后通过对真实合成孔径声呐图像相干斑抑制试验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 相干斑抑制 Lee滤波

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基于耦合偏微分方程的SAS图像相干斑抑制方法

11

作者 黄攀 唐劲松 +1 位作者 徐魁 钟何平 《舰船电子工程》 2018年第1期125-127,135,共4页

针对传统的偏微分方程滤波方法中高斯预滤波会损失细节的问题,提出了一种基于耦合偏微分方程的合成孔径声纳图像相干斑抑制方法。该方法在滤波过程中引入边缘强度函数,用于控制图像的边缘在滤波时尽可能的保持与原来图像的边缘一致性。... 针对传统的偏微分方程滤波方法中高斯预滤波会损失细节的问题,提出了一种基于耦合偏微分方程的合成孔径声纳图像相干斑抑制方法。该方法在滤波过程中引入边缘强度函数,用于控制图像的边缘在滤波时尽可能的保持与原来图像的边缘一致性。通过真实合成孔径声纳图像相干斑抑制试验,将该方法的结果与传统的偏微分方程方法和经典的Lee滤波方法结果相比较,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 干涉合成孔径声纳 相干斑抑制 耦合偏微分方程

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基于Matlab的合成孔径声纳回波快速仿真方法

12

作者 杨杰 马梦博 钟何平 《舰船电子工程》 2019年第12期187-190,共4页

论文针对合成孔径声纳原始回波仿真效率低的问题,提出了一种共享内存环境下的合成孔径声纳回波快速仿真方法。在分析串行回波仿真算法并行性的基础上,基于Matlab科学计算平台构建合成孔径声纳回波仿真算法,在Matlab中引入OpenMP并行计算... 论文针对合成孔径声纳原始回波仿真效率低的问题,提出了一种共享内存环境下的合成孔径声纳回波快速仿真方法。在分析串行回波仿真算法并行性的基础上,基于Matlab科学计算平台构建合成孔径声纳回波仿真算法,在Matlab中引入OpenMP并行计算,解决了多核效率利用低,原始回波生成速度慢的问题。试验结果表明:并行回波仿真算法在保持计算结果正确性的同时,与串行回波仿真方法相比速度提高了3.74倍。 展开更多

关键词 合成孔径声纳 回波仿真 MATLAB OPENMP

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基于GPU的线频调变标算法并行实现

13

作者 唐扶光 刘娅 钟何平 《舰船电子工程》 2019年第5期84-87,114,共5页

论文提出了一种基于图形处理器的并行线频调变标成像方法,为合成孔径声纳实时成像提供了新的手段。通过对合成孔径声纳线频调变标成像算法中的回波转化、方位向和距离向FFT变换以及点乘运算的并行化设计,实现了图形处理器环境下的多子... 论文提出了一种基于图形处理器的并行线频调变标成像方法,为合成孔径声纳实时成像提供了新的手段。通过对合成孔径声纳线频调变标成像算法中的回波转化、方位向和距离向FFT变换以及点乘运算的并行化设计,实现了图形处理器环境下的多子阵合成孔径声纳线频调变标成像算法。对真实合成孔径声纳原始回波的成像试验结果表明:并行成像算法在保持高精度成像的同时加速比高达56.25,满足合成孔径声纳系统实时成像需要。 展开更多

关键词 合成孔径声纳(SAS) 图形处理器(GPU) 线频调变标(CS) 实时成像

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