[发明专利]一种基于集群处理机的SAS频域信号处理的方法

权利要求书

1.一种基于集群处理机的SAS频域信号处理的方法，该方法用并行技术、多线 程技术和FFTW算法，使得ωk算法能够移植到SAS系统中，能在集群处理机上进 行ωk算法，所述的方法包括以下步骤：

1）设定SAS系统的参数表；

2）采用第一线程接收回波数据，并对接收的回波数据进行去载频、距离向傅里 叶变换和脉冲压缩，并判断接收的回波数据是否够一个孔径长度，如果够进入下一 个步骤，如果不够则该线程继续接收回波数据并进行上述相应处理；

3）启动第二线程，该第二线程用于景象方位向非均匀离散快速傅立叶变换 NSFFT，消除多余相位并对距离向和方位向相位补偿及STOLT变换；及二维傅立叶 逆变换；

4）启动第三线程用于接收第二线程输出的二维傅里叶逆变换的结构还原出图像 文件，并将图像文件输出到显控装置进行显示；

其中，步骤（3）中所述的NSFFT变换方法能够用于多子阵的合成孔径声纳非 均匀成像的情况，该变换方法具体步骤如下：

设声纳基阵个数为N_c，等效相位中心为间距为d_pc，前进速度为v，脉冲重复周 期为prt，帧数为P方位向数据点数为M＝N_c·P，则有方位向傅立叶变换的离散表 示式为：

Eebc(k,ku)=Σi=0M-1Eeb(ωi,u)exp(-j2πkNωi)---(1)]]>

假设等效相位中心做匀速直线运动，则上式可分解为

Eebc(k,ku)=Σi=0M-1Eeb(ωi,u)exp(-j2πkNωi)]]>(2) =Σm=0Nc-1Σp=0P-1Eebp×Nc+mexp(-j2πkNωp×Nc+m)]]>

其中

ω_p×Nc+m＝m×ω_pc+p×ω_prt

则

Eem(k,ku)=Σp=0P-1Eebp×Nc+mexp(-j2πkNωp×Nc+m)]]>=Σp=0P-1Eebp×Nc+mexp(-j2πkN(mωpc+pωprt))---(3)]]>=exp(-j2πkNmωpc)×Σp=0P-1Eebp×Nc+mexp(-j2πkNpωprt)]]>

令Eegm(pωprt)=Eebp×Nc+m]]>

则

Eem(k,ku)=exp(-j2πkNmωpc)×Σp=0P-1Eegm(pωprt)exp(-j2πkNpωprt)---(4)]]>=exp(-j2πkNmωpc)×EeG(k)]]>

则

Eebc(k,ku)=Σm=0Nc-1Eebm(k,ku)---(5);]]>

其中，所述的Stolt变换通过插值运算进行距离徙动的校正，且所述的插值算法 公式如下：

4(k+k0)2-ku2x+kuy]]>

令：

kx=4(k+k0)2-ku2]]>

k_y＝k_u；

其中，x为距离向坐标，y为方位向坐标，表示中心频率对应的波 数；N为距离向傅利叶变换使用的采样点数；ω_pc为子阵角频率，ω_prt为信号发射间 隔的角频率；k为距离向波数，k_u为方位向波数。