本文關(guān)鍵詞：海底物體回波模擬與圖像生成技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下聲成像技術(shù)在水下探測(cè)尤其是海底測(cè)繪、海底物體探測(cè)與識(shí)別的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，具有廣泛的應(yīng)用前景。它將接收回波轉(zhuǎn)變?yōu)槎S或三維的圖像表達(dá)，以更直觀的形式反映海底面貌；同時(shí)它具有較遠(yuǎn)的作用距離和在渾濁水域工作的優(yōu)勢(shì)，極大地提高了水下作業(yè)能力。研究水下聲成像技術(shù)，對(duì)于成像聲納的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有著重要意義。 本文目的是對(duì)海底物體進(jìn)行聲成像的仿真研究。為此，探討了目標(biāo)回波模擬的幾種方法，獲得了仿真的目標(biāo)回波；研究了聲成像的概念、特點(diǎn)，常用聲成像技術(shù)的原理及區(qū)別，重點(diǎn)研究了波束形成技術(shù)和合成孔徑技術(shù)，對(duì)點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行了二維、三維成像仿真。最后，利用簡(jiǎn)單模型，對(duì)粗糙海底及球體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了聲成像仿真，仿真結(jié)果具有一定的指導(dǎo)意義。 主要的研究?jī)?nèi)容包括： 1．研究了幾種目標(biāo)回波模型：點(diǎn)散射體集合模型、亮點(diǎn)模型、形態(tài)函數(shù)模型，，以球體和圓柱體為對(duì)象，分析了目標(biāo)回波的模擬方法，分別給出了剛性體和彈性體的回波仿真結(jié)果。 2．研究了水下聲成像的概念和常用聲成像方法：聲透鏡成像、波束形成、聲全息，重點(diǎn)介紹了波束形成原理，分別用時(shí)延和相移波束形成實(shí)現(xiàn)了對(duì)點(diǎn)目標(biāo)的二維、三維成像仿真，并對(duì)三維情況下參數(shù)的影響進(jìn)行了分析和討論。 3．針對(duì)合成孔徑技術(shù)能提高方位分辨率的優(yōu)點(diǎn)，使用距離—多普勒成像算法，對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)陣進(jìn)行了仿真成像，成像結(jié)果驗(yàn)證了合成孔徑的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 4．對(duì)粗糙海底上的球體目標(biāo)，利用點(diǎn)散射體集合模型及簡(jiǎn)單的海底模型，使用波束形成方法進(jìn)行了仿真成像，得到了球體的大致輪廓。
【關(guān)鍵詞】：回波模型 水下聲成像 波束形成 三維聲成像 合成孔徑
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：U666.7
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 聲成像的研究背景及意義8-9
• 1.2 聲成像的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-10
• 1.3 成像聲納技術(shù)概況10-12
• 1.4 目標(biāo)回波模擬方法12
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容12-14
• 第二章 目標(biāo)回波模擬方法14-27
• 2.1 目標(biāo)回波14
• 2.2 點(diǎn)目標(biāo)模型14-17
• 2.3 亮點(diǎn)模型17-21
• 2.3.1 亮點(diǎn)函數(shù)模型17-18
• 2.3.2 簡(jiǎn)單目標(biāo)的亮點(diǎn)模型18-19
• 2.3.3 簡(jiǎn)單目標(biāo)的亮點(diǎn)回波仿真19-21
• 2.4 形態(tài)函數(shù)理論21-26
• 2.4.1 形態(tài)函數(shù)的定義21-22
• 2.4.2 球體目標(biāo)的形態(tài)函數(shù)22-24
• 2.4.3 球體目標(biāo)回波仿真24-26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 第三章 水下聲成像技術(shù)27-37
• 3.1 概述27-28
• 3.2 常用聲成像技術(shù)28-31
• 3.2.1 波束形成技術(shù)28-29
• 3.2.2 聲透鏡成像29-30
• 3.2.3 聲全息成像30-31
• 3.2.4 合成孔徑成像31
• 3.3 波束形成31-35
• 3.3.1 波束信號(hào)與波束圖32-34
• 3.3.2 波束圖仿真34-35
• 3.4 波束信號(hào)到成像單元35-36
• 3.5 小結(jié)36-37
• 第四章 波束形成聲成像37-53
• 4.1 概述37
• 4.2 二維成像37-41
• 4.2.1 二維聲成像技術(shù)37-38
• 4.2.2 波束形成實(shí)現(xiàn)38-39
• 4.2.3 二維成像仿真39-41
• 4.3 三維成像41-49
• 4.3.1 三維成像方法41
• 4.3.2 多角度(multiple aspect)掃描41-42
• 4.3.3 聚焦波束形成42-44
• 4.3.4 三維成像仿真44-45
• 4.3.5 仿真結(jié)果45-49
• 4.4 不同參數(shù)對(duì)成像結(jié)果的影響49-52
• 4.4.1 陣元個(gè)數(shù)的影響49-50
• 4.4.2 頻率的影響50-51
• 4.4.3 基陣高度的影響51-52
• 4.5 小結(jié)52-53
• 第五章 合成孔徑成像53-67
• 5.1 概述53-54
• 5.2 SAS回波模型54-58
• 5.2.1 回波模型54-55
• 5.2.2 距離向脈沖壓縮55-56
• 5.2.3 系統(tǒng)參數(shù)56-58
• 5.3 距離-多普勒算法58-60
• 5.3.1 算法原理58-59
• 5.3.2 距離徙動(dòng)矯正59-60
• 5.4 計(jì)算機(jī)仿真成像60-66
• 5.4.1 仿真參數(shù)說(shuō)明60-61
• 5.4.2 仿真結(jié)果61-66
• 5.5 小結(jié)66-67
• 第六章 海底球體目標(biāo)的成像仿真67-72
• 6.1 仿真模型67-69
• 6.1.1 回波模型67
• 6.1.2 目標(biāo)等效模型67-68
• 6.1.3 海底模型68-69
• 6.1.4 目標(biāo)識(shí)別方法69
• 6.2 球體目標(biāo)成像仿真69-71
• 6.2.1 模型及參數(shù)69-70
• 6.2.2 成像結(jié)果70-71
• 6.2.3 結(jié)果分析71
• 6.3 小結(jié)71-72
• 第七章 全文總結(jié)72-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明77-78
• 致謝78-79
• 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明書79
• 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明79

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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2 王二慶;楊?yuàn)^;;基于Bartlett加權(quán)的水下近場(chǎng)多源精確定位[J];艦船科學(xué)技術(shù);2012年11期

3 姚明;尹勇;;漁用聲納模擬器關(guān)鍵技術(shù)的研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2008年S1期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉曉;基于多波束測(cè)深聲吶的成像技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 盧亮;三維成像聲納成像算法仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 姚明;漁用聲納模擬器關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];大連海事大學(xué);2008年

3 季凱朋;漁船操作模擬器中網(wǎng)位儀設(shè)備的仿真研究[D];大連海事大學(xué);2008年

4 郭書云;基于LabVIEW的探魚儀顯控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

5 穆仁國(guó);淺水多波束測(cè)深側(cè)掃系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

6 高小麗;聲成像系統(tǒng)顯控軟件設(shè)計(jì)及后處理技術(shù)[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

7 聞皓巖;水聲探測(cè)多路回波同步高速處理方法研究[D];大連海事大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：380151