本文主要探了讨合成孔径声成像实现方法问题。对声纳图像重建原理进行了系统的分析，特别是对声纳阵列信号处理中的波束形成方法进行了较详尽的说明。改变以往用模拟系统或模拟数字混合系统成像的做法，而改用数字方法重建图像。论述了数字方法的原理并仿真实现了带通型回波信号的正交解调和调制信号的脉冲压缩等功能。同时仿真实现了基于波束成形算法数学模型的图像重建过程。全书共分六章：简述了合成孔径声纳成像的发展历史及当前国内外的研究现状。论述了合成孔径图像重建原理及其特点。给出SAS测式方式成像系统及成像的数学原理。系统采用先正交解调和距离向聚焦然后方位逐点聚焦的成像过程。SAS发射的chirp信号可以表示为：式中: 其中f_c为中心频率，K_f为调频速率。若SAS沿X轴运动，坐标用x表示，Re{·}表示实部。 <WP=42>如果一个点目标与SAS航迹的最小距离为，沿y轴的坐标为y0。则SAS回波信号的时延为：点目标的响应：正交解调后的响应：利用相位驻留原理，可得到线性调频信号的频谱：可得到脉冲压缩后的结果：这里K是常数，sinc(·)为抽样函数。方位向逐点算法聚焦:研究了线性带通调频信号的解调与压缩并用数字系统仿真实现解调与压缩功能。设输入的带通扫频信号为： <WP=43>式中，为信号的幅度调制，为相位调制。设本振电压为：支路乘法器输出为：经过低通滤波器滤除的频率分量后，得到：在支路中，由于900移相器的作用，进入支路乘法器的本振电压为：因此和输入信号相乘后得到:它再经低通滤波后输出为:支路和支路在任意瞬间t所得到的两个独立的幅值和，即表达了该瞬间的信号幅度a(t)，又表达了该瞬间的信号相位，因为：<WP=44>脉冲压缩采用匹配滤波器原理，在平稳白噪声条件下，匹配滤波器的脉冲响应是输入信号s(t)的镜象函数，即：h(t)=s(t0-t),当输入x(t)=s(t)+n(t)时，匹配滤波器的输出为：又因为匹配滤波器冲激响应为发射信号时间倒置的共轭，所以有所以数字匹配滤波器输出为：这也就是用FFT法实现数字脉冲压缩的数学模型。第五章对波束成形算法进行了仿真研究，给出函数功能框图。仿真结果达到了预期的效果，说明采用数字方法重建图像过程的正确性。