| 时域压缩合成孔径超分辨水声成像算法 |
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| 引用本文： | 罗俊杰, 迟骋, 张春华, 刘纪元, 王朋, 黄海宁. 时域压缩合成孔径超分辨水声成像算法[J]. 声学学报, 2021, 46(6): 1144-1152. DOI: 10.15949/j.cnki.0371-0025.2021.06.033 |
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| 作者姓名： | 罗俊杰 迟骋 张春华 刘纪元 王朋 黄海宁 |
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| 作者单位： | 中国科学院声学研究所 北京 100190;中国科学院先进水下信息技术重点实验室 北京 100190;中国科学院大学 北京 100049;中国科学院声学研究所 北京 100190;中国科学院先进水下信息技术重点实验室 北京 100190 |
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| 基金项目： | 中国科学院声学研究所青年英才计划项目(QNYC201728)资助国家自然科学基金项目(11504402) |
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| 摘 要： | 提出一种针对水下稀疏目标的时域压缩合成孔径声呐成像方法(TC-SAS),实现了水声目标高分辨实时成像。通过多子阵的孔径合成,在时域上构造出成像网格格点到有效孔径内逐帧阵列的格林函数,并给出成像区域散射强度到数据域的映射矩阵;然后利用该区域空域稀疏的先验知识,通过正交匹配追踪的稀疏重构方式,解算出成像区域散射系数矩阵,实现了稀疏目标高分辨成像.同时,针对线性调频信号提出数据缩减的方法,通过对观测数据和字典矩阵同时脉压后截取,减小了数据规模;进一步结合二维矩阵数表查表的方法,以空间换时间,实现了区块实时成像。数值仿真以及湖试试验表明,所提算法能分辨出传统的时延求和算法难以分辨的目标,并且在图像清晰度指标上平均提升4.9 dB.改善了合成孔径声呐的成像质量.
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| 关 键 词： | 压缩感知 超分辨成像 合成孔径声呐 数据缩减 二维矩阵数表 |
| 收稿时间： | 2020-10-18 |
| 修稿时间： | 2021-07-04 |
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