[发明专利]一种三维地层成像的相控方位滤波方法

摘要

本发明是一种三维地层成像的相控方位滤波方法，针对相同距离，不同角度、单快拍、多个相干信号，采用最大后验概率准则获得在空间各扫描方位上的源信号最优波形估计，根据各方位上信号的能量大小来判断目标的方位。本发明有益的效果是：1、无需采用协方差矩阵进行直接或者间接分解处理，不受限于快拍数量限制，可处理主动式单快拍数据。2、采用最大后验概率准则来估计分辨相干源，无需对水体或地层中强相干信号源作解相干处理，抗相干干扰能力强。3、可将相同距离返回的信号划分为足够多的方位栅格的源信号之和，利用代价函数和约束方程进行迭代收敛保证各扫描各方位上源信号最优波形估计，处理可靠性较强，性能稳定。

主权项

一种三维地层成像的相控方位滤波方法，其特征是：针对相同距离，不同角度、单快拍、多相干源信号，采用最大后验概率准则获得在空间各扫描方位上的源信号最优波形估计，根据各方位上信号的能量大小来判断目标的方位；包括步骤如下：1)数据预处理模块：根据实际需要，设定系统参数，包括信号类型及脉宽，目标深度范围，分层距离带，方位角度范围，最小方位可分辨角度，选取到达回波数据的时间样本点，将每层到达的地层回波信号均匀分成Lθ个方位栅格，方位栅格集合不大于发射换能器发射指向性宽度；2)阵列矩阵变换模块：包括等式方程步骤、参数关系式步骤两部分，通过转化获得接收回波矩阵空间、接收回波的转化矩阵空间、目标空间场矩阵、加权后的目标空间场矩阵、特征空间向量、特征值、阵列流形矩阵，建立上述参数之间方程表达式及参数关系式；3)MAP准则估计模块：以最大后验概率准则来估计方位上的回声强度，根据最大后验概率准则，建立代价函数和约束方程；4)迭代收敛模块：根据代价函数和约束方程，转化为无约束最小化求解问题，反复迭代使代价函数最小，获得分层距离带上的方位栅格回波信号强度的最优估计值。