[发明专利]一种超声相控阵关联成像方法

摘要

本发明提供了一种超声相控阵关联成像方法，构建了超声关联成像物理模型，利用超声相控阵产生既具有一定方向性又具有一定空间随机性的辐射声场，利用数值计算分析了阵列参数与随机辐射声场的关系，最后利用伪逆算法对散射目标进行了关联重构，以验证该成像方法的可行性及有效性。本申请的成像方法克服了传统声呐成像分辨率受制于瑞利衍射极限的技术问题，以期实现水下环境中远距离高分辨率的目标成像。

主权项

1.一种超声相控阵关联成像方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：阵列声呐发出超声波并构造产生具有一定指向性的空间随机辐射声场，辐射到探测目标处，产生声压为：式中，r_s为声源s的位置，|r‑r_s|为声源到探测目标的距离，c为声波传播速度，t为时间，所述声压P(r,t)与所述探测目标相互作用后，产生散射声场，其散射声波的声压为：p^sca(r,t)＝p(r,t)σ(r)，式中，σ(r)为目标后向散射系数，所述散射声波经传播到达声呐接收处的回波信号声压为：式中，s₀代表接收声呐，r₀为接收声呐的位置；S2：通过发射Q次随机辐射声场，以获得Q次样本，将辐射声场的Q次样本与Q次接收到的散射声场进行一阶关联，得到目标后向散射系数：即为关联处理的成像结果，其中P^*为P的复共轭。