本文關(guān)鍵詞：遙感成像系統(tǒng)空域與頻域信息傳遞性能研究

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【摘要】：在傳統(tǒng)的遙感成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究過程中,經(jīng)常采用點(diǎn)列圖、像差、PSF等評價(jià)方法,這些方法只能評價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量,但是不能對成像的整個(gè)鏈路進(jìn)行評價(jià),局限性較大。為了找出衛(wèi)星對地成像圖像品質(zhì)下降的原因和提高遙感系統(tǒng)的分辨率,需要從新的角度去考慮問題。采用信息理論,可以從全鏈路角度分析優(yōu)化遙感系統(tǒng)設(shè)計(jì)。從信息理論的角度來看,遙感系統(tǒng)是由各個(gè)子系統(tǒng)組成,每個(gè)子系統(tǒng)都有對應(yīng)的信道,遙感成像系統(tǒng)相當(dāng)于二維圖像信號傳遞的信道,信息在信道中發(fā)生衰減,造成圖像質(zhì)量退化。本文利用信息論的相關(guān)原理,對遙感成像系統(tǒng)信息傳遞過程進(jìn)行建模,從空域和頻域兩個(gè)角度研究遙感成像系統(tǒng)空域和頻域信息傳遞能力。首先,本文將物、像的空域數(shù)據(jù)進(jìn)行一維化處理,利用光學(xué)系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)寫成光學(xué)系統(tǒng)的二維空域信道矩陣。同時(shí)確立信息傳遞指標(biāo),用互信息量描述光學(xué)系統(tǒng)成像和目標(biāo)場景的相似程度,用信道容量評價(jià)光學(xué)系統(tǒng)信息傳遞能力,利用信道矩陣計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)信息傳遞參數(shù)。其次,利用信息論的相關(guān)原理,對遙感鏈路中姿態(tài)穩(wěn)定度、衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)和CCD采樣系統(tǒng)的信息傳遞過程進(jìn)行了建模、計(jì)算和分析。在此基礎(chǔ)上將各個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)組成級聯(lián)信道,分析遙感成像系統(tǒng)全鏈路信息傳遞規(guī)律。最后對傅里葉分析方法進(jìn)行改進(jìn),通過公式推導(dǎo)得出了光學(xué)系統(tǒng)的頻域信道矩陣,并對成像系統(tǒng)頻域信息傳遞參數(shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,從頻域的角度分析遙感光學(xué)系統(tǒng)信息傳遞規(guī)律。本文的結(jié)論將為遙感光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和圖像恢復(fù)技術(shù)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：光學(xué)信息論 遙感成像系統(tǒng) 遙感全鏈路 空域信道矩陣 頻域信道矩陣
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP751
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 光學(xué)信息論研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外光學(xué)信息論研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)光學(xué)信息論研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 發(fā)展動(dòng)態(tài)分析12
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 光學(xué)系統(tǒng)的空域信息傳遞理論與性能研究14-33
• 2.1 光學(xué)信息論基本參數(shù)14-19
• 2.1.1 信息熵14-15
• 2.1.2 平均互信息量15-18
• 2.1.3 信道容量18-19
• 2.2 物、像的空域信息模型19-21
• 2.3 光學(xué)系統(tǒng)的空域信息模型21-25
• 2.4 光學(xué)系統(tǒng)信道容量的計(jì)算方法25-29
• 2.5 光學(xué)系統(tǒng)空域信息傳遞能力分析29-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 遙感鏈路信息傳遞能力分析33-50
• 3.1 CC D空域信息模型及信息傳遞規(guī)律分析33-36
• 3.2 光學(xué)系統(tǒng)與CC D的空域級聯(lián)信息傳遞匹配分析36-38
• 3.2.1 級聯(lián)信道36-37
• 3.2.2 光學(xué)系統(tǒng)和CC D級聯(lián)信道信息傳遞參數(shù)計(jì)算37-38
• 3.3 衛(wèi)星姿態(tài)穩(wěn)定度信息模型及信息傳遞規(guī)律分析38-42
• 3.3.1 姿態(tài)穩(wěn)定度信息模型38-39
• 3.3.2 姿態(tài)穩(wěn)定度信息傳遞規(guī)律分析39-42
• 3.4 衛(wèi)星振動(dòng)對成像系統(tǒng)信息傳遞參數(shù)影響分析42-47
• 3.4.1 衛(wèi)星振動(dòng)的分類42-43
• 3.4.2 低頻振動(dòng)信息傳遞規(guī)律分析43-45
• 3.4.3 高頻振動(dòng)信息傳遞規(guī)律分析45-47
• 3.5 全鏈路信息傳遞規(guī)律分析47-49
• 3.6 本章小結(jié)49-50
• 第4章 成像系統(tǒng)的頻域信息傳遞規(guī)律分析50-62
• 4.1 頻域成像理論基礎(chǔ)50-52
• 4.2 頻域信道矩陣52-56
• 4.2.1 光學(xué)系統(tǒng)成像積分方程的本征理論52-56
• 4.2.2 頻域信道矩陣的構(gòu)建56
• 4.3 光學(xué)系統(tǒng)信道容量計(jì)算56-57
• 4.4 典型物經(jīng)光學(xué)信道的頻域信息傳遞規(guī)律57-60
• 4.5 CC D截止頻率對信道容量的影響60-61
• 4.6 空域與頻域研究方法比較分析61
• 4.7 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：840527