【摘要】：由于地下不同介質(zhì)介電性質(zhì)等存在差異,探地雷達(dá)可以通過(guò)激發(fā)和接收電磁波來(lái)反應(yīng)地下的情況。在信號(hào)采集端,為了遵循奈奎斯特采樣定律,以及由此導(dǎo)致的采集數(shù)據(jù)量過(guò)大,使得在雷達(dá)儀器設(shè)備的研發(fā)中產(chǎn)生很多困難。壓縮感知作為一種新的信號(hào)采集與成像技術(shù),在信號(hào)滿足自身稀疏或在變換域中稀疏的條件下,能通過(guò)采集到遠(yuǎn)低于奈奎斯特的數(shù)據(jù)量恢復(fù)原始信號(hào),這對(duì)減輕儀器設(shè)備的存儲(chǔ)壓力具有實(shí)際意義。論文研究了采樣定律及傳統(tǒng)儀器設(shè)備數(shù)字信號(hào)采集的機(jī)制。討論了探地雷達(dá)信號(hào)的稀疏特性。研究了欠定線性系統(tǒng)的特征以及通過(guò)p范數(shù)來(lái)提高欠定線性系統(tǒng)解的稀疏性。壓縮感知實(shí)際上是在信號(hào)采集的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)壓縮,是一個(gè)降維采樣的過(guò)程,而不是在信源編碼意義上的壓縮。它主要由信號(hào)的稀疏表示,信號(hào)的采集和恢復(fù)三大部分組成。論文對(duì)壓縮感知的重構(gòu)算法(正交匹配追蹤和基追蹤)在恢復(fù)信號(hào)時(shí)的誤差;支撐集正確概率;計(jì)算復(fù)雜度等方面進(jìn)行了對(duì)比研究。本文建立了一個(gè)包含地下目標(biāo)體的仿真模型,對(duì)地下空間離散化,同時(shí)通過(guò)創(chuàng)建字典將雷達(dá)信號(hào)與地下目標(biāo)體相關(guān)聯(lián),用低維高斯隨機(jī)矩陣采集信號(hào)。模擬試驗(yàn)說(shuō)明了通過(guò)壓縮感知可以極大地減少數(shù)據(jù)采集量并實(shí)現(xiàn)地下目標(biāo)體的重構(gòu)成像。
[Abstract]:Because of the difference in dielectric properties of different subterranean media, GPR can react underground by excitation and reception of electromagnetic waves. In order to follow the Nyquist sampling law and the large amount of data collected from it, it makes a lot of difficulties in the R & D of radar instruments. Compression perception is made. It is a new signal acquisition and imaging technique, which can recover the original signal by collecting far less than Nyquist's data in the condition that the signal is sparse or sparse in the transform domain. This is of practical significance to reduce the storage pressure of the instrument and equipment. The sparsity of the ground penetrating radar signal is discussed. The characteristics of the underdetermined linear system and the sparsity of the undetermined linear system are improved by the p norm. The compressed sensing is actually compressing the data at the same time when the signal is collected, it is a path of reducing the dimension of the sampling, not the compression of the source code. It is mainly composed of signal sparse representation, signal acquisition and recovery three parts. This paper makes a comparative study on the reconstruction algorithm of compressed sensing (orthogonal matching tracking and base tracking) in the recovery signal, the correct probability of the support set, and the computational complexity. A simulation model containing the underground target body is established in this paper. At the same time, the subsurface space is discretized and the radar signal is associated with the underground target body by creating a dictionary. The low dimensional Gauss random matrix is used to collect the signal. The simulation experiment shows that the data acquisition can be greatly reduced and the reconstruction imaging of the underground target body can be realized by compression perception.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P631.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬寧;王建新;董寧?kù)?;基于正交匹配追蹤的欠采樣LFM信號(hào)參數(shù)估計(jì)[J];電子與信息學(xué)報(bào);2013年08期

2 閔銳;楊倩倩;皮亦鳴;曹宗杰;;基于正則化正交匹配追蹤的SAR層析成像[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2012年12期

3 王軍華;黃知濤;周一宇;王豐華;;基于近似l_0范數(shù)的穩(wěn)健稀疏重構(gòu)算法[J];電子學(xué)報(bào);2012年06期

4 戴瓊海;付長(zhǎng)軍;季向陽(yáng);;壓縮感知研究[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2011年03期

5 孫林慧;楊震;葉蕾;;基于自適應(yīng)多尺度壓縮感知的語(yǔ)音壓縮與重構(gòu)[J];電子學(xué)報(bào);2011年01期

6 楊海蓉;張成;丁大為;韋穗;;壓縮傳感理論與重構(gòu)算法[J];電子學(xué)報(bào);2011年01期

7 屈樂樂;方廣有;楊天虹;;壓縮感知理論在頻率步進(jìn)探地雷達(dá)偏移成像中的應(yīng)用[J];電子與信息學(xué)報(bào);2011年01期

8 劉亞新;趙瑞珍;胡紹海;姜春暉;;用于壓縮感知信號(hào)重建的正則化自適應(yīng)匹配追蹤算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2010年11期

9 楊榮根;任明武;楊靜宇;;基于稀疏表示的人臉識(shí)別方法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2010年09期

10 李華;魯光銀;何現(xiàn)啟;鄧珂;;探地雷達(dá)的發(fā)展歷程及其前景探討[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2010年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 鄧承志;圖像稀疏表示理論及其應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2008年

2 孔令講;淺地層探地雷達(dá)信號(hào)處理算法的研究[D];電子科技大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王文超;壓縮感知理論在探地雷達(dá)成像中的應(yīng)用研究[D];華東交通大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：2147326