基于壓縮感知和正則化的isar圖像增強方法研究

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1、０？爲(wèi)違毛？締終碩±學(xué)位論文基于皮縮感知和正則化的ＩＳＡ民圖像增強方法研究１．＿作者姓名孫攀歌＾指導(dǎo)教師姓名、職稱周峰教授申請學(xué)位類別工學(xué)碩±１３－「１？■ｉ西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的巧巧工作及取得的硏光成果。盡我所知，除了文中特別加標注和致謝．中所羅列的內(nèi)容＾？外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研巧成果也不包含為獲得西安電子科

2、技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研巧所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實之處一，本人承擔(dān)切法律責(zé)任。鄭。化八子本人簽名：亦、日期；２彎西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明，目Ｐ本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定；研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文；學(xué)校可站公布論文的全部或部分內(nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)

3、制手段保存論文。同時本人保證，獲得學(xué)位后結(jié)合學(xué)位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在＿年解密后適用授權(quán)書。本片以簽名：導(dǎo)師簽凌本人：／名＼千ｆ。．成？文八言；日期日期：學(xué)校代碼10701學(xué)號1302121156分類號TN95密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于壓縮感知和正則化的ISAR圖像增強方法研究作者姓名：孫攀歌一級學(xué)科：信息與通信工程二級學(xué)科：信號與信息處理學(xué)位類別：工學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名、職稱：周峰教授學(xué)院：電子工程學(xué)院提交日期：2015年1

4、2月StudyofISARImageEnhancementbasedonCompressedSensingandRegularizationAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingBySunPangeSupervisor:ZhouFengProfessorDecember2015摘要摘要逆合成孔徑雷達（InverseSy

5、ntheticApertureRadar，ISAR）成像能夠獲得非合作目標的高分辨率圖像，在軍事和民用領(lǐng)域均獲得了廣泛的應(yīng)用，隨著ISAR觀測距離越來越遠以及目標的運動形式越來越復(fù)雜，ISAR成像難度加大且得到的圖像信噪比普遍較低，為了更好地從ISAR圖像中提取目標的有效特征信息，有必要針對ISAR圖像的稀疏性等特點研究有效的圖像增強方法。ISAR圖像增強的主要目的是為了改善圖像的視覺效果，為后續(xù)的目標特征提取、圖像分割和目標識別等提供基礎(chǔ)，本文首先介紹了ISAR成像和雷達圖像增強技術(shù)的研究進展，接著系統(tǒng)介紹了逆合成孔徑雷

6、達成像的基本原理，并給出了仿真結(jié)果，然后針對ISAR圖像稀疏性的特點，詳細論述了基于壓縮感知的ISAR圖像增強方法，接著論述了基于正則化方法的ISAR圖像增強方法，并給出了實測數(shù)據(jù)處理結(jié)果，最后對整篇論文進行了總結(jié)和展望，具體做的工作如下：（1）第一章介紹了本文的研究背景與研究意義，總結(jié)了ISAR成像和雷達圖像增強技術(shù)的研究現(xiàn)狀。（2）第二章系統(tǒng)論述了ISAR成像的原理與方法。首先利用轉(zhuǎn)臺模型分析了ISAR目標的回波模型，給出了ISAR成像方位向和距離向的理論分辨率計算公式，接著分析了在實際情況下，ISAR平動和轉(zhuǎn)動分量的

7、產(chǎn)生根源，由此說明了需要對ISAR回波進行包絡(luò)對齊和自聚焦等平動補償處理。在ISAR成像的相干積累時間內(nèi)，由于目標相對雷達視線的轉(zhuǎn)動會引起目標上散射點的越距離單元走動，因此，本章詳細地分析了目標轉(zhuǎn)動時散射點徙動的影響，并采用Keystone變換方法進行距離徙動補償。最后，利用仿真數(shù)據(jù)處理驗證了上述方法的有效性。（3）第三章詳細論述了基于壓縮感知的ISAR圖像增強技術(shù)，包括壓縮感知理論的稀疏表示、非相關(guān)測量以及信號的重構(gòu)算法等。本章首先對重構(gòu)算法中的基追蹤算法和正交匹配追蹤等算法進行了詳細的介紹；接著，論述了基于壓縮感知理論

8、的方位向ISAR提高分辨率技術(shù)，壓縮感知可以很好地解決方位向數(shù)據(jù)缺失和短脈沖積累時間（CoherentProcessingInterval，CPI）情況下的ISAR高分辨率成像問題。然后，考慮到傳統(tǒng)的壓縮感知技術(shù)對噪聲非常敏感，研究了抗噪能力較強的改進壓縮感知高分辨率成像與圖像增強方法，而且對權(quán)值對角矩