基于压缩感知的宽域高分辨SAR成像研究

摘要

合成孔径雷达(SAR)可以实现全天候、全天时的对地观测，在军事上具有重要的应用价值。目前，宽域高分辨SAR是当前新型合成孔径雷达的主要发展趋势之一，高分辨率宽测绘带成像对于战术侦察、战场决策等具有重要的意义。然而宽测绘带高分辨率的 SAR成像系统往往面临高速A/D(Analog to Digital，A/D)数据采集、大的数据量存储以及宽的测绘带和高的分辨率之间的矛盾等问题。
　　近年来出现的压缩感知(CS)雷达能在较少的信号采样数据条件下实现目标的成像处理，在雷达信号处理领域展现出巨大的优势。针对上述背景，本文以压缩感知理论在高分辨率雷达成像中的应用作为研究内容，研究基于压缩感知的宽域高分辨率SAR成像方法。本文的主要工作如下：
　　1．研究了基于压缩感知的雷达成像模型，实现了基于压缩感知的雷达成像处理。并以此模型为基础，研究了一种基于压缩感知的SAR二维成像算法，在距离维和方位维分别实现了对稀疏目标的压缩感知重构处理。点目标及真实场景稀疏目标的压缩感知成像结果验证了该方法的有效性和正确性。
　　2．研究了偏移相位中心多波束(DPCMB)方位多波束SAR成像的基本原理，建立了单发射机方位多波束SAR和多发射机方位多波束SAR成像的信号模型。以方位多波束SAR信号模型为基础，提出了方位多波束SAR压缩感知成像的方法，实现了方位多波束SAR一维压缩感知、二维压缩感知的成像处理。点目标及真实场景稀疏目标的仿真结果验证了该方法的有效性。
　　3．分析了分布式 SAR回波信号特点，研究了一种基于空域滤波解方位多普勒模糊的分布式SAR成像的方法，实现了对分布式SAR方位解多普勒模糊的成像处理。针对压缩感知理论在雷达成像处理的优势，将压缩感知理论应用于分布式SAR成像处理，提出了一种基于压缩感知的分布式SAR成像处理的方法，点目标仿真结果验证了该方法的有效性。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2压缩感知的发展与应用现状

1.3压缩感知在雷达成像中的应用研究现状

1.4本文主要工作及安排

第二章 压缩感知基本原理

2.1引言

2.2压缩感知理论

2.3 本章小结

第三章 基于压缩感知的SAR二维成像研究

3.1引言

3.2 基于压缩感知的SAR二维成像

3.3本章小结

第四章 基于压缩感知的方位多波束SAR成像研究

4.1引言

4.2 方位多波束SAR成像原理

4.3方位多波束SAR一维压缩感知成像

4.4方位多波束SAR二维压缩感知成像

4.5本章小结

第五章 基于压缩感知的分布式SAR成像研究

5.1 引言

5.2基于空域滤波解模糊的分布式SAR成像

5.3分布式SAR压缩感知成像

5.4本章小结

第六章 结束语

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果