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第３５卷第９期信号处理Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．９

２０１９年９月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｅｐ．２０１９

文章编号：１００３－０５３０（２０１９）０９－１５４４－１１

大测绘带合成孔径声呐斜距向分段运动补偿分析

１，２，３１，２，３１，２１，２１，２１，２

张羽王迎迎刘纪元王朋张鹏飞韦琳哲

（１．中国科学院声学研究所，北京１００１９０；２．中国科学院先进水下信息技术重点实验室，

北京１００１９０；３．中国科学院大学，北京１０００４９）

摘要：运动误差是限制合成孔径声呐实现高分辨率成像的重要因素。对运动误差在斜距向空变性特点进行分

析，研究斜距向分段策略，提出适用于大测绘带合成孔径成像声呐的斜距向非均匀分段补偿方法。沿地距向对

回波数据均匀分段，借助距离压缩效应可得到斜距向的非均匀子段，顺应运动误差“先快后慢”的空变规律，

实现更准确的误差补偿。仿真结果表明，经过非均匀分段补偿后，目标方位向峰值旁瓣比降低，目标与背景的

对比度增强，远近目标聚焦差异性减弱。实测数据结果表明，斜距向非均匀分段补偿使近距处浮球串目标聚焦

效果更佳。斜距向非均匀分段补偿方法通过区别处理空变程度不同的远近距离处的回波数据，对大测绘带合成

孔径声呐在近距处的成像结果改善尤其明显。

关键词：大测绘带；合成孔径成像声呐；斜距向空变性；非均匀分段；运动补偿

中图分类号：Ｕ６６６．７文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１６７９８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３０５３０．２０１９．０９．０１２

引用格式：张羽，王迎迎，刘纪元，等．大测绘带合成孔径声呐斜距向分段运动补偿分析［Ｊ］．信号处理，２０１９，３５

（９）：１５４４１５５４．ＤＯＩ：１０．１６７９８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３０５３０．２０１９．０９．０１２．

Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｍａｔ：ＺｈａｎｇＹｕ，ＷａｎｇＹｉｎｇｙｉｎｇ，ＬｉｕＪｉｙｕａｎ，ｅｔａｌ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＭｏｔｉｏｎＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＡｂｏｕｔＳｅｇｍｅｎｔｉｎｇ

ＭｅｔｈｏｄＡｌｏｎｇＳｌａｎｔＲａｎｇｅｆｏｒＷｉｄｅｓｗａｔｈＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＳｏｎａｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２０１９，３５（９）：

１５４４１５５４．ＤＯＩ：１０．１６７９８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３０５３０．２０１９．０９．０１２．

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＭｏｔｉｏｎＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＡｂｏｕｔＳｅｇｍｅｎｔｉｎｇＭｅｔｈｏｄＡｌｏｎｇＳｌａｎｔ

ＲａｎｇｅｆｏｒＷｉｄｅｓｗａｔｈＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＳｏｎａｒ

１，２，３１，２，３１，２１，２１，２１，２

ＺｈａｎｇＹｕＷａｎｇＹｉｎｇｙｉｎｇＬｉｕＪｉｙｕａｎＷａｎｇＰｅｎｇＺｈａｎｇＰｅｎｇｆｅｉＷｅｉＬｉｎｚｈｅ

（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｃｏｕｓｔｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ；２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ

ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＡｄｖａｎｃｅｄＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＡｃｏｕｓｔｉｃＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ；

３．ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｔｉｏｎｅｒ