范乃强，王英民，陶林伟

(西北工业大学航海学院，陕西西安 710072)

基于二次距离压缩的合成孔径声呐改进距离-多普勒算法

范乃强，王英民，陶林伟

(西北工业大学航海学院，陕西西安 710072)

传统的距离-多普勒算法主要应用于合成孔径成像中正侧视或小斜视角情况。在合成孔径声呐实际应用中，经常需要在较大的斜视角模式下对目标成像，而此时距离向和方位向的耦合会非常严重。在研究经典距离-多普勒算法原理的基础上，改进了适合大斜视角条件下成像的距离-多普勒算法。在放弃菲涅尔近似的条件下，提出了更精确的距离双曲线模型，并对算法进行了重新推导。提出了新的二次距离压缩方法，能更好地消除距离向和方位向的耦合。利用改进算法对成像区域中任意多个点目标上进了成像仿真。仿真结果表明，改进算法具有较高的分辨率和适中的运算量，比传统算法更适合应用于大斜视角成像。

合成孔径声呐；距离-方位耦合；二次距离压缩；泰勒级数；菲涅尔假设

在合成孔径声呐(SAS，synthetic aperture sonar)成像中，通过在声呐平台上收集目标反射回波，并对回波信号进行相干处理得到目标图像。在合成孔径成像的条带模式中，声呐通常以正侧视方式工作，即方位向波束指向与声呐平台移动方向夹角成90°。声呐波束指向可以向前或向后，通常称这种模式为斜视模式，并将斜视角定义为波束指向与声呐平台移动方向垂线之间的夹角。斜视成像能显著增大观测带宽，提高大范围成像能力，具有很强的实用意义。……