【摘 要】
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水下声成像技术在水下探测尤其是海底测绘、海底物体探测与识别的应用中发挥着重要作用，具有广泛的应用前景。它将接收回波转变为二维或三维的图像表达，以更直观的形式反映海底
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水下声成像技术在水下探测尤其是海底测绘、海底物体探测与识别的应用中发挥着重要作用，具有广泛的应用前景。它将接收回波转变为二维或三维的图像表达，以更直观的形式反映海底面貌；同时它具有较远的作用距离和在浑浊水域工作的优势，极大地提高了水下作业能力。研究水下声成像技术，对于成像声纳的设计实现有着重要意义。 本文目的是对海底物体进行声成像的仿真研究。为此，探讨了目标回波模拟的几种方法，获得了仿真的目标回波；研究了声成像的概念、特点，常用声成像技术的原理及区别，重点研究了波束形成技术和合成孔径技术，对点目标进行了二维、三维成像仿真。最后，利用简单模型，对粗糙海底及球体目标实现了声成像仿真，仿真结果具有一定的指导意义。 主要的研究内容包括： 1．研究了几种目标回波模型：点散射体集合模型、亮点模型、形态函数模型，以球体和圆柱体为对象，分析了目标回波的模拟方法，分别给出了刚性体和弹性体的回波仿真结果。 2．研究了水下声成像的概念和常用声成像方法：声透镜成像、波束形成、声全息，重点介绍了波束形成原理，分别用时延和相移波束形成实现了对点目标的二维、三维成像仿真，并对三维情况下参数的影响进行了分析和讨论。 3．针对合成孔径技术能提高方位分辨率的优点，使用距离—多普勒成像算法，对点及点阵进行了仿真成像，成像结果验证了合成孔径的技术优势。 4．对粗糙海底上的球体目标，利用点散射体集合模型及简单的海底模型，使用波束形成方法进行了仿真成像，得到了球体的大致轮廓。
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