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《壓縮感知sar成像及自聚焦算法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中圖分類號：TP391論文編號：102870413-S108學(xué)科分類號：081002碩士學(xué)位論文壓縮感知SAR成像及自聚焦算法研究研究生姓名夏禮諾學(xué)科、專業(yè)信號與信息處理研究方向雷達(dá)成像指導(dǎo)教師朱岱寅教授南京航空航天大學(xué)研究生院電子信息工程學(xué)院二О一二年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringStudiesonCompressiveSensingSARImagingandAutofocusingT
2、echniqueAThesisinSignalandInformationProcessingbyXiaLinuoAdvisedbyProf.ZhuDaiyinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2012承諾書本人聲明所呈交的碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材
3、料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要合成孔徑雷達(dá)(SyntheticApertureRadar，簡稱SAR)通過將較小尺寸的真實(shí)天線孔徑合成為一個(gè)較大的等效天線孔徑，從而獲得較高的方位分辨率。由于SAR是相干成像系統(tǒng)，載機(jī)的非理想運(yùn)動(dòng)會(huì)使接收信號含有嚴(yán)重的相位誤差，影響成像質(zhì)量。為了獲得理想的高分辨SAR圖像，必須應(yīng)用自聚焦算法對其進(jìn)行處理，補(bǔ)償相位誤差。最近提出的壓縮感知(Compres
4、siveSensing，簡稱CS)理論對于解決超大數(shù)據(jù)量的采集、傳輸問題有著顯著效果，CS理論中的非相關(guān)測量過程能夠有效解決高分辨雷達(dá)成像數(shù)據(jù)的采集和傳輸?shù)葐栴}，該理論在雷達(dá)成像中的應(yīng)用將為整個(gè)雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域帶來巨大的變革。論文將基于CS理論的SAR成像和自聚焦算法作為研究內(nèi)容，分析了基于壓縮感知的SAR成像和自聚焦算法的實(shí)現(xiàn)方式，給出了計(jì)算量可接受的成像和自聚焦算法，并通過仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的有效性。本文共分為五章，各部分主要內(nèi)容如下：第一章緒論，主要回顧了雷達(dá)成像和自聚焦技術(shù)的發(fā)展歷程以及近年來壓縮感知雷達(dá)成像技術(shù)的研究進(jìn)展，闡述了壓縮感知雷達(dá)成像技術(shù)的研究意義和
5、背景。最后給出本文的主要內(nèi)容和行文結(jié)構(gòu)。第二章壓縮感知理論，首先對壓縮感知原理進(jìn)行闡述，介紹了幾種常用的測量矩陣和稀疏基；針對雷達(dá)成像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，分析稀疏回波信號的構(gòu)造方式，選擇了合適的稀疏基和測量矩陣；然后介紹了常用的重建算法，綜合重建算法的速度和準(zhǔn)確性選擇貪婪算法中的正交匹配追蹤（OMP）算法作為本文所使用的重建算法。第三章壓縮感知理論在雷達(dá)成像中的應(yīng)用。首先介紹了兩種基本的SAR成像算法RDA和PFA，其中PFA在距離向上和方位向上采用尺度變換的方法完成極坐標(biāo)變換，同時(shí)給出了點(diǎn)目標(biāo)仿真；隨后根據(jù)第二章的分析構(gòu)造對應(yīng)于條帶和聚束模式的方位稀疏雷達(dá)回波信號，分別使用RD
6、A和PFA對稀疏回波的點(diǎn)目標(biāo)信號進(jìn)行成像。成像結(jié)果表明，這種RDA和PFA都能夠?qū)Ψ轿幌∈杌夭ㄐ盘柾瓿沙上?，然而由于距離徙動(dòng)的影響，基于壓縮感知的RDA的成像效果不佳。第四章壓縮感知理論在SAR自聚焦中的應(yīng)用研究。本章首先介紹了自聚焦的基本理論，分析了相位誤差的產(chǎn)生和種類，給出了兩種自聚焦算法并根據(jù)基于特征向量的MLE算法運(yùn)算量過大實(shí)用性不足的缺點(diǎn)，提出一種新的基于PAST技術(shù)的自聚焦算法，該算法估計(jì)精度高，運(yùn)算復(fù)雜度低，具有較好的實(shí)用性。隨后討論了對于方位稀疏的雷達(dá)回波信號的自聚焦算法的改進(jìn)措施，最后通過實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了算法的有效性并對比了這幾種自聚焦算法的優(yōu)劣。第五章對
7、全文進(jìn)行總結(jié)并對未來工作提出展望。關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達(dá)，壓縮感知，成像，自聚焦I壓縮感知SAR成像及自聚焦算法研究ABSTRACTSyntheticapertureradar(SAR)couldformalargeequivalentapertureantennatoobtainhighazimuthresolutionimageriesbysignalprocessingtechniques.BecauseSARisacoherentimagingsystem,thereceivedsignalwillsufferfroma
