UWB-SAR成像算法中的插值方法研究

本文简单介绍了大处理角超宽带合成孔径雷达（ＵＷＢ－ＳＡＲ）波数域成像算法，研究了其中Ｓｔｏｌｔ插值的内容及其必要性，提出了几种插值方法来解决其中的插值问题。最后，利用所提出的几种插值方法进行仿真，得到了较好的聚焦效果，表明所提插值方法是有效的。     

一种有效的UWB-SAR成像方法

在简要总结大处理角ＵＷＢ－ＳＡＲ成像处理有关难点后，本文提出将波数域成像算法（Ω－Ｋ算法）应用于ＵＷＢ－ＳＡＲ成像处理；然后介绍了Ω－Ｋ算法的原理并对其中存在的Ｓｔｏｌｔ插值等问题进行了详细分析和深入探讨；最后结合所建立的ＵＷＢ－ＳＡＲ回波模型对Ω－Ｋ算法进行了仿真，研究表明这种成像方法具有较好的聚焦效果。     

提高近场精度的海洋声学快速场改进模型

为了提高海洋声学快速场模型在近场区域的计算精度,分析了影响经典快速场模型精度的因素,主要包括Bessel函数近似、忽略内行波项以及在水平距离最远处波数采样率过低,这些因素导致快速场模型近场误差较大、远场水平距离最远处结果不正确(计算结束后需要去除水平距离后段的声场)。提出能够提高经典快速场模型近场计算精度的改进模型,改进部分主要是采用保留内行波项的近似Bessel函数,再将近场上下两个基于声源点与对称轴的三角形区域用波数积分解(使用精确Bessel函数)覆盖。算例测试结果表明:与经典快速场模型相比,改进模型可在绝对时间增加较少的情况下,显著提高近场计算精度,综合性能更优;与波数积分法相比,改进模型在误差为同量级的情况下,积分时间大幅降低,实际应用价值更高。     

声场波数积分最大截止波数自动选取算法

为了提高声场波数积分传递函数矩阵法的计算稳定性与精确性，提出基于预估-校正思想的最大截止波数自动选取算法，具有简单可靠、附带计算量小的优点。自由空间球面波算例测试结果表明，传递函数自下而上（单向）求解顺序的计算稳定性相对较差，在声源上方易出现积分核函数非物理发散，需要在不同深度上采用不同的截止波数才能计算出正确结果；而上下对进（双向）求解顺序的计算稳定性与计算精度均较高。