[发明专利]合成孔径声纳信号的快速仿真方法

权利要求书

1.一种合成孔径声纳信号的快速仿真方法，该方法包括以下步骤：

（1）设定合成孔径声纳系统的各个仿真参数；

（2）构造需要仿真的目标场景高度模型；

（3）将各个目标点的高度信息投影到斜距方向；

（4）统计各个方位、各个距离上的目标点数；

（5）按距离计算目标点对应一个合成孔径长度内的各ping的延时，构造延时表；

（6）按照给定的速度计算不同ping的基阵位置，并按照延时表的值将发射信号 进行延时叠加，其幅度为该距离处的目标点个数，最终得到合成孔径声纳的原始回 波信号。

2.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述的合成孔径声纳系 统发射信号的形式为线性调频信号。

3.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述步骤(1)中的各个仿 真参数包括：信号频率、带宽以及基阵尺寸。

4.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述步骤(2)中，构造仿 真的目标场景的高度模型的方法包括：产生规则的柱形或者锥形地貌、以及通过分 形的方法随机生成地形模型，构造时采用随机布点的方法，将连续模型分解成很多 的目标点，目标点的密度大于合成孔径声纳的成像分辨率。

5.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述步骤(3)中，根据各 个目标点的高度和到接收基阵的水平距离，计算出各个目标点的斜距坐标，将目标 场景投影到斜距平面，

各个目标的斜距坐标为：

ri=(H-hi)2+yi2]]>

其中，i为目标点编号，H为基阵距底高度，h_i和y_i为第i个目标的高度和水平 距离。

6.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述步骤(4)中，将步 骤（3）得到的结果进行统计，得到坐标(x,r)处的目标点个数，记作I(x,r)，其中， x,r分别为方位坐标和斜距坐标；

对于同一方位的数据，位于不同水平距离处的目标点，当到基阵的斜距相同时， 其回波信号的延时同为统一进行处理，其中，c为声速。

7.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述步骤（5）中，按 距离计算不同斜距目标点对应一个合成孔径长度内的各ping的延时，构造延时表记 作Δt_p(x,r)，其中，p为ping序号，r为斜距坐标，x为方位坐标；

设定基阵位于x_p处接收回波ping序号为p，则可计算出(x,r)处目标对该ping 的延时为：

Δtp(x,r)=(xp-x)2+r2.]]>

8.根据权利要求1所述的快速仿真方法，其特征在于，所述步骤（6）中，按 照给定的速度参数计算不同ping的基阵位置x_p，其幅度为该距离处的目标点个数 I(x,r)，不同方位处的目标对应的徙动曲线相同，对不同方位处的目标点采用同一个 延时表处理，得到(x,r)处目标在基阵位于x(p)处的回波为：

s_p(x,r)＝s(t-Δt_p(x,r))

其中，x,r分别为方位坐标和斜距坐标；Δt_p(x,r)为不同斜距目标对于不同ping 数据的延时；

对各个目标的回波进行叠加而得到完整的回波信号：

sp(t)=Σx∈WΣrsp(x,r)=Σx∈WΣrs(t-Δtp(x,r))=Σx∈WΣrs(t-(xp-x)2+r2)]]>

其中，W为合成孔径长度。