Synthetic aperture processing on simulated data with a continuous transmission frequency modulation sonar (CTFM)

Whereas synthetic aperture techniques have been commonly used in radar for several years, they are still little used in sonar, in spite of their potential ability to produce highly resolved images of the seabed. The first part of this article deals with the fundamentals of the synthetic aperture techniques as well as their limitations . The difficulties of their application for sonar will be stressed. However, some of these limitations such as the rate of area search can be avoided by use ofdifferent methods. One possible method is the use of continuous transmission frequency modulation (CTFM) mode with a dual demodulation system . The second part is an illustration of the theoritical equations. Various simulated data, before and after synthetic aperture processing are described. A CTFM is used for different values of parameters such as central frequency, bandwidth, transducer speed. Besides, different pin pointed target positions are tested in order to find out the resolution gain which results from synthetic processing . The aim of this work is to test a synthetic aperture process on simulated data sonar and to define the characteristics of an experiment at sea with a synthetic aperture sonar sliding on a fixed rail with a CTFM mode.Alors que la technique d'ouverture synthétique est couramment utilisée depuis plusieurs années en radar, elle ne l'est pas encore de manière opérationnelle en sonar malgré son intérêt pour l'obtention d'images haute résolution des fonds sous-marins. La première partie de cet article traite des caractéristiques de la technique de synthèse d'ouverture. Les particularités de l'application de cette technique au sonar et plus particulièrement les limitations sont évoquées. Des solutions sont connues pour lutter contre certaines de ces limitations notamment la faiblesse du taux de couverture horaire. Une méthode envisagée dans cet article est le couplage d'un mode d'émission continue modulée linéairement au traitement d'ouverture synthétique. La seconde partie de cet article concerne l'étude d'algorithmes de traitement sur les données simulées d'un sonar à émission continue modulée linéairement en fréquence. Plusieurs configurations de mesures sont testées avec des fréquences et des largeurs de bande différentes, pour différentes vitesses du porteur et pour des positions de cibles ponctuelles variées. Le but de ces simulations est de tester les algorithmes de traitement synthétique des données et de définir les paramètres d'une future expérimentation en me