[发明专利]图像声纳中时延、相移波束形成的FPGA实现方法

摘要

本发明提供的是一种图像声纳的时延、相移波束形成的FPGA实现方法。计算一幅M×N大小的图像中每个像素点所代表的物理位置的坐标；计算声波从发射器出发经被扫描物理位置反射回到各个阵元的声程，进而得到声波从发射器出发经被扫描物理位置反射回到各个阵元的时延量，同时计算出由于采样率不能无限大而带来的残余时延因子；利用相位补偿的方法对各个接收单元中的回波信号进行残余时间差的补偿；将各个接收通道进行时延和相位补偿后的信号进行加权求和运算；得到M×N大小的图像所有像素点的强度值。该方法可以在远场和近场条件下进行高精度的时延，并且可以实时的获得目标的距离和方位信息。

主权项

一种图像声纳中的时延、相移波束形成的FPGA实现方法，其特征是包括如下步骤：(1)根据所要观测的区域计算M×N点图像中每个像素点所代表的物理位置的坐标；(2)被扫描物理位置为M×N大小的图像中像素点所表示的物理位置，根据步骤(1)中得到的坐标结果，计算声波从发射器出发经被扫描物理位置反射回到各个阵元的声程，进而得到声波从发射器出发经被扫描物理位置反射回到各个阵元的时延量，同时计算出由于采样率不能无限大而带来的残余时延因子；(3)根据步骤(2)中得到的时延量从RAM中取出该扫描位置在各个接收阵元中的回波数据；(4)根据步骤(2)中得到的残余时延因子，利用相位补偿的方法对步骤(3)中取得的回波数据进行残余时间差的补偿；(5)将步骤(4)中计算得到的各个接收通道相位补偿后的回波数据进行加权求和运算，得到M×N大小的图像中像素点的强度值；(6)重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)得到M×N大小的图像所有像素点的强度值，从而完成一幅图像，若目标处于某网格，则改点便出现一亮点。