分频带极坐标格式处理的水下目标层析成像研究

来源：振动与冲击杂志2025年第1期北京时间：

作者：戴文舒daiwenshu@nuc，鲍凯凯，张国军，张文栋，陈新华

单位：1.中北大学仪器科学和动态测量重点实验室，太原030006；2.北方自动控制技术研究所,太原030051；3.中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室，太原030006;4.中国科学院声学研究所,北京100190

摘要：声层析成像模型慢时间维和快时间维空间分辨率均相同，仅取决于发射信号最高频率，分辨率较聚束合成孔径声纳性能更优。现有的水下层析成像多采用时域反投影算法，计算量大。本文根据投影切片理论，提出了一种分频带极坐标格式融合的波数域成像方法，将宽带发射下圆环空间谱的直角坐标系插值求逆傅里叶变换问题转换为单频点圆形空间谱的求逆后的融合问题，减小了常规宽带波数域圆环插值带来的估计误差，克服了圆环形空间谱进行插值逆变换时重建的目标分布函数为中空的问题，提高了计算效率，并且有效的抑制了单频波数域成像结果为贝塞尔函数时的高副瓣影响，相同条件下，较聚束合成孔径声纳成像精度有显著提高。<br>

关键词：分频带处理；声层析；极坐标格式处理；波数域插值