Page 33 - 网络电信2019年1/2月刊上
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图4 作用水深和声源级的关系 图6 穿透性验证：处理结果放大图（pink调色板）
图5 改进的波数域算法流程图 首先给出南岭端某数据块（声源级设定为205.8dB）的处理
结果全局图，然后进行局部放大，以检验穿透性，图6中连续的
亮线为海底，亮线下杂乱的亮点或亮线为沉积层，本节图如不
做特殊说明，均如此。
资料显示了区域端的底质大部分为砂泥粘土，海底上有散
落石块，直径0.5~1m。从图6中可以看出，pink调色板可以很清
晰地看出底质情况。距离向31m处为海底表面，其对声波的反射
很强，并且海底表面有很多杂乱的凸起，即散落在海底表面的
石块；底质3m内（距离向31~34m）显示较为明显，可以清楚地
看到致密的底质，且底质没有分层；3m以下（距离向35m以下）
图像模糊，不能显示所有的底质分布，只有一部分底质可以观
测。
由以上分析可知，系统在海底3m以内穿透性较好，底质观
测较为清晰，能够满足探测要求。
（2）点目标定位
在底质较好，且无石块干扰的海底，声波可以穿透海底，
照射到海缆之上并反射回海水中被接收机接收。由于海缆外层
包裹有铠装钢丝，其反射特性与周围底质相差很大，在成像图
中，海缆表现为一特征明显的点，如图7所示。
图7 点目标定位：处理结果放大图（hsv调色板）
三、系统海试
1、试验方法
海试用船为普通渔船，吃水1m，声纳阵硬性固定在船的左
舷中部，声纳阵位于水下50cm处，并且采用直接向下发射声波
的工作方式 [10-11] ，尽可能地减少声波在沉积层中的衰减，试验
船保持一定的航速航向做直线运动，通过传感器测量声纳阵的
姿态、速度等信息，并利用这些信息对数据进行补偿，使成像
运动轨迹为精确的匀速直线运动，从而获得高分辨率的图像。
2、试验结果
本次试验主要从穿透性、目标定位和分辨率三个方面进行
分析。上文已经提到合成孔径声呐的信号处理可以用两次脉冲
压缩完成：首先进行距离向的脉冲压缩；然后进行方位向的脉
在成像图7中可以清晰地看到海缆（图中表现为一较明显
冲压缩，得到高分辨率的图像。这里分别给出两次压缩后的图
的点），水深为33.1m，海缆在33.9m处，因此海缆的埋深为
片。
0.8m，通过GPS数据可以得到海缆的位置，与给定的海缆路由相
（1）穿透性
吻合。
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