学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于压缩感知的合成孔径雷达成像

作　者: 郇一峰
导　师: 王军锋
学　校: 上海交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 合成孔径雷达雷达成像压缩感知稀疏重建匹配追踪
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 464次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

合成孔径雷达(SAR)通常被装载在飞机或卫星平台上来对地面进行成像。由于平台的计算能力有限,采集的数据通常不能在平台上直接处理,而必须存储起来或传回地面对其进行成像处理。随着成像区域越来越大且分辨率要求越来越高,越来越多的数据需要采集和处理。这使得SAR系统的实施难度越来越大。最近,一种新的信号处理理论——压缩感知(CS)理论被提出。它指出对于稀疏信号可以用远低于Nyquist率所采集到的信号测量值来实现对信号的重建。目前,该理论已被广泛应用在合成孔径雷达成像等领域以便解决系统中的超大数据量的采集、存储和传输问题。压缩感知在合成孔径雷达成像中的应用研究工作虽然取得了一定的进展,但还没有针对基于压缩感知的合成孔径雷达成像理论进行系统性研究,也没能给出基于压缩感知的合成孔径雷达二维成像算法。本论文以基于压缩感知的合成孔径雷达成像理论与算法作为研究内容,将压缩感知理论与合成孔径雷达成像算法相结合。围绕着回波信号获取方法、处理方法和压缩感知理论在合成孔径雷达成像中的应用等紧密联系而侧重点有所不同的三个方面展开研究。通过分析合成孔径雷达回波信号的自身特点,构建了雷达回波信号的稀疏表示模型,提出了具有保相性的基于压缩感知的合成孔径雷达二维成像算法。通过对仿真和实测数据的处理,证明了所提出的算法的有效性。论文的主要贡献可以归纳为以下三方面:(1)在回波信号获取方法的研究中,通过对雷达回波信号的分析,构建了雷达回波信号的稀疏表示模型。(2)在回波信号处理方法研究中,首先选出了适合合成孔径雷达成像的稀疏信号重建算法并对其进行改进;然后与雷达回波信号稀疏表示模型以及非相关测量矩阵一起构建了具有保相性的基于压缩感知的合成孔径雷达二维成像算法。(3)在压缩感知理论在合成孔径雷达成像中的应用研究中,实现了基于压缩感知的合成孔径雷达成像。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
图录  9-11
表录  11-12
第一章绪论  12-20
  1.1 论文的研究背景和意义  12-13
  1.2 国内外相关研究的历史和现状  13-18
    1.2.1 合成孔径雷达成像研究历史与现状  13-16
    1.2.2 基于压缩感知的合成孔径雷达成像研究历史与现状  16-18
  1.3 论文的主要内容与组织结构  18-19
  1.4 本章小结  19-20
第二章合成孔径雷达信号模型及频谱分析  20-30
  2.1 引言  20
  2.2 合成孔径雷达信号模型  20-25
    2.2.1 距离向信号  20-22
    2.2.2 方位向信号  22-24
    2.2.3 二维信号  24-25
  2.3 信号的频谱  25-29
    2.3.1 距离频谱  26
    2.3.2 信号二维频谱  26-28
    2.3.3 距离多普勒谱  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章距离多普勒算法  30-41
  3.1 引言  30
  3.2 算法处理流程  30-34
    3.2.1 距离压缩  31
    3.2.2 方位向傅里叶变换  31-32
    3.2.3 距离徙动校正  32-33
    3.2.4 方位压缩及其反傅里叶变换  33-34
  3.3 仿真实验及结果  34-38
  3.4 实测数据处理及结果  38-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章压缩感知基本理论  41-51
  4.1 引言  41
  4.2 压缩感知理论概述  41-44
    4.2.1 稀疏信号的表示  41-42
    4.2.2 非相关测量  42-44
  4.3 测量矩阵  44-45
  4.4 信号重建算法  45-50
  4.5 本章小结  50-51
第五章基于压缩感知的合成孔径雷达成像  51-67
  5.1 引言  51
  5.2 基于压缩感知的合成孔径雷达成像模型  51-58
    5.2.1 雷达回波信号的稀疏表示模型  51-55
    5.2.2 基于压缩感知的合成孔径雷达二维成像算法  55-58
  5.3 仿真实验及结果  58-61
  5.4 实测数据处理及结果  61-66
  5.5 本章小结  66-67
第六章全文总结与展望  67-69
  6.1 主要工作总结  67-68
  6.2 后续研究工作展望  68-69
参考文献  69-75
附录1 正交解调  75-79
致谢  79-80
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  80-81
附件  81-83

相似论文

极化SAR图像超分辨算法的研究,TN957.52
海杂波背景下的舰船目标雷达成像算法研究,TN958
海杂波建模及其对ISAR成像的影响,TN957.54
空间目标ISAR成像仿真及基于ISAR像的目标识别,TN957.52
语音信号的压缩感知研究及其在语音编码中的应用,TN912.3
小数据集时间序列PS-InSAR技术及其地表沉降应用,P642.26
分数阶傅里叶变换在ISAR机动目标成像中的应用,TN957.52
SAR成像目标识别子区选取与匹配方法研究,TN957.52
基于压缩感知的语音稀疏基和投影矩阵构造技术的研究,TN919.8
基于压缩感知的信号恢复算法研究,TN911.7
极化SAR图像精细地物分类方法研究与实现,TN957.52
基于散射特性和空间相关特性的高分辨率SAR图像地物分类算法及系统实现,TN957.52
压缩感知在图像处理中的应用研究,TP391.41
基于扩展监督主题模型的高分辨率合成孔径雷达图像的分类与标注,TN957.52
基于稀疏表示的人脸图像识别方法研究,TP391.41
基于压缩感知理论的采样系统设计与实现,TN911.7
多频段合成雷达成像技术,TN957.51
地面合成孔径雷达实验系统软件设计,TN958
机载合成孔径雷达回波信号仿真研究,TN958
宽带雷达数据采集与实时成像处理技术研究,TN958