本文關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 微波關(guān)聯(lián)成像 運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 時(shí)空兩維隨機(jī)輻射場(chǎng) 壓縮感知 速度估計(jì) 網(wǎng)格失配

【摘要】：基于時(shí)空兩維隨機(jī)輻射場(chǎng)的微波關(guān)聯(lián)成像利用隨機(jī)輻射源在成像區(qū)域內(nèi)形成時(shí)空兩維隨機(jī)的輻射場(chǎng),經(jīng)隨機(jī)輻射場(chǎng)與目標(biāo)的相互作用,得到包含目標(biāo)信息的不同時(shí)刻回波,通過(guò)隨機(jī)輻射場(chǎng)與觀測(cè)回波的關(guān)聯(lián)處理和信息融合,獲得目標(biāo)的高分辨率雷達(dá)像。本文在微波關(guān)聯(lián)成像體制下,以非合作運(yùn)動(dòng)目標(biāo)為研究對(duì)象,利用目標(biāo)的空間稀疏性,引入壓縮感知理論,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行速度估計(jì),并對(duì)輻射場(chǎng)演算進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,最后通過(guò)精確的輻射場(chǎng)與目標(biāo)回波的關(guān)聯(lián)處理,得到非合作運(yùn)動(dòng)稀疏目標(biāo)的高分辨率雷達(dá)成像。首先,本文對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的微波關(guān)聯(lián)成像進(jìn)行建模,并對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行了合理的近似。由于在建模過(guò)程中對(duì)成像場(chǎng)景進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,不可避免地帶來(lái)網(wǎng)格偏差問(wèn)題,因此本文分析了網(wǎng)格偏差對(duì)成像結(jié)果和目標(biāo)速度估計(jì)的影響,并利用網(wǎng)格偏差的特點(diǎn),提出了一種網(wǎng)格偏差的校正方法,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)該算法對(duì)網(wǎng)格偏差校正的有效性。其次,研究了勻速目標(biāo)的微波關(guān)聯(lián)稀疏成像方法,分析了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)對(duì)微波關(guān)聯(lián)成像的影響。為了消除目標(biāo)運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的影響,本文提供了兩種思路：1)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行速度估計(jì),對(duì)輻射場(chǎng)矩陣進(jìn)行速度補(bǔ)償后,關(guān)聯(lián)處理得到目標(biāo)像。2)目標(biāo)速度估計(jì)和成像交替迭代,通過(guò)交替迭代更新反演結(jié)果和目標(biāo)速度,最終得到目標(biāo)估計(jì)速度和目標(biāo)像。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)了兩種思路的可行性,并驗(yàn)證了所提方法能夠精確地估計(jì)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度信息。最后,在勻速目標(biāo)的微波關(guān)聯(lián)稀疏成像的研究基礎(chǔ)上,對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行了合理的近似,得到高速目標(biāo)的微波關(guān)聯(lián)成像模型。針對(duì)高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的微波關(guān)聯(lián)成像問(wèn)題,文中提出兩種解決思路：1)對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行大量的統(tǒng)計(jì),通過(guò)某種準(zhǔn)則或者適應(yīng)值,在已知的目標(biāo)初速度和加速度范圍內(nèi)進(jìn)行快速搜索,最終在該矩陣中選取合適的觀測(cè)矩陣來(lái)進(jìn)行成像。2)對(duì)目標(biāo)速度和加速度信息進(jìn)行交替估計(jì)求解。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像方法對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：微波關(guān)聯(lián)成像 運(yùn)動(dòng)目標(biāo) 時(shí)空兩維隨機(jī)輻射場(chǎng) 壓縮感知 速度估計(jì) 網(wǎng)格失配
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 第1章 緒論14-26
• 1.1 研究背景和意義14-16
• 1.2 研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 研究歷史16-19
• 1.2.2 發(fā)展現(xiàn)狀19
• 1.3 壓縮感知理論與雷達(dá)成像19-23
• 1.3.1 壓縮感知基本理論19-22
• 1.3.2 壓縮感知在雷達(dá)成像中的應(yīng)用22-23
• 1.4 論文主要工作和章節(jié)安排23-26
• 第2章 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)成像模型及網(wǎng)格失配問(wèn)題26-44
• 2.1 引言26-27
• 2.2 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)成像模型27-34
• 2.2.1 成像平面27-28
• 2.2.2 入射場(chǎng)28-29
• 2.2.3 散射場(chǎng)29-32
• 2.2.4 接收回波32-34
• 2.3 動(dòng)目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像中的網(wǎng)格失配問(wèn)題分析34-39
• 2.3.1 Off-Grid問(wèn)題介紹34-35
• 2.3.2 Off-Grid目標(biāo)對(duì)微波關(guān)聯(lián)成像的影響35-38
• 2.3.3 Off-Grid目標(biāo)對(duì)速度估計(jì)的影響38-39
• 2.4 基于結(jié)構(gòu)化擾動(dòng)的網(wǎng)格偏差校正方法39-42
• 2.4.1 SSTLS-FOCUSS算法40-41
• 2.4.2 仿真分析41-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 第3章 勻速目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像方法研究44-66
• 3.1 引言44-45
• 3.2 目標(biāo)勻速運(yùn)動(dòng)對(duì)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像的影響45-47
• 3.3 基于稀疏表示分類(lèi)器(SRC)的速度估計(jì)47-52
• 3.3.1 SRC介紹47-48
• 3.3.2 基于SRC的速度估計(jì)48-50
• 3.3.3 仿真分析50-52
• 3.4 基于粒子群算法(PSO)的速度估計(jì)52-57
• 3.4.1 PSO介紹52-53
• 3.4.2 基于PSO算法的速度估計(jì)53-55
• 3.4.3 仿真分析55-57
• 3.5 基于自適應(yīng)速度網(wǎng)格的微波關(guān)聯(lián)稀疏成像57-61
• 3.5.1 速度網(wǎng)格微波關(guān)聯(lián)稀疏成像簡(jiǎn)介57-58
• 3.5.2 基于自適應(yīng)速度網(wǎng)格的微波關(guān)聯(lián)稀疏成像58-60
• 3.5.3 仿真分析60-61
• 3.6 基于速度粗估計(jì)的勻速目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像方法61-64
• 3.6.1 速度更新模型61-62
• 3.6.2 基于速度粗估計(jì)的關(guān)聯(lián)稀疏成像方法流程62-63
• 3.6.3 仿真分析63-64
• 3.7 所提方法性能比較64-65
• 3.8 本章小結(jié)65-66
• 第4章 機(jī)動(dòng)目標(biāo)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像方法研究66-80
• 4.1 引言66-67
• 4.2 目標(biāo)高速運(yùn)動(dòng)對(duì)微波關(guān)聯(lián)稀疏成像的影響67-69
• 4.3 基于稀疏表示分類(lèi)器(SRC)的初速度與加速度聯(lián)合估計(jì)69-72
• 4.3.1 算法流程70-71
• 4.3.2 仿真分析71-72
• 4.4 基于粒子群算法(PSO)的速度與加速度估計(jì)72-76
• 4.4.1 算法流程73-74
• 4.4.2 仿真分析74-76
• 4.5 基于初速度估計(jì)的加速度網(wǎng)格關(guān)聯(lián)稀疏成像76-78
• 4.5.1 算法流程76-77
• 4.5.2 仿真分析77-78
• 4.6 本章小結(jié)78-80
• 第5章 結(jié)束語(yǔ)80-84
• 5.1 論文工作總結(jié)80-81
• 5.2 后續(xù)工作展望81-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-90
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果90

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