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《南京航空航天大学》 2017年
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稀疏信号重构算法及在雷达成像中的应用研究

冯俊杰  
【摘要】:雷达成像技术能够获取目标精细的结构特征,该项技术的应用在军事、民用等领域中有着重要地位。为了提高雷达成像能力,本文以成像场景中目标的稀疏特性为背景,充分利用目标强散射点的稀疏性的先验信息和目标的结构特征,针对短孔径条件下稳健高分辨逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像,稀疏阵列低旁瓣多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达成像等问题展开研究。本文的主要内容概括如下:1.基于稀疏信号重构高分辨率ISAR成像算法针对低信噪比条件下ISAR成像问题,提出基于参数迭代优化贝叶斯稀疏重构ISAR成像算法。将ISAR成像转化为贝叶斯准则下的稀疏约束最大后验概率估计,通过目标散射系数和噪声功率交替迭代优化求解,实现目标重构。与传统稀疏重构方法相比,算法的参数能够自适应调整,具有较好的稳健性。研究基于单循环结构平滑l_0范数稀疏信号重构算法ISAR成像。将ISAR成像问题转换为最小_0l范数的优化问题,采用单循环代替双循环结构,减小搜索步长,更新代价函数,实验结果证明该方法可以提高重构精度和运算效率。2.基于多维稀疏信号重构ISAR成像算法针对稀疏重构ISAR成像向量化处理带来的高计算复杂度和高内存占用率问题,利用二维数据的结构特性,通过二维平滑函数近似信号的l_0范数,采用二维平滑_0l(SL0)范数稀疏信号重构算法实现ISAR稀疏重构成像,实测数据证明该算法提高了运算效率;针对ISAR目标三维成像,分析接收回波信号三维稀疏表示,采用基于三维平滑_0l范数稀疏信号重构算法实现ISAR成像,仿真实验验证,该算法可有效降低计算复杂度和运算量。3.基于块稀疏信号重构ISAR成像算法为实现快速高分辨率ISAR成像,利用ISAR目标的块状结构特征,将ISAR成像转化为l_p(7)0(27)p?1(8)范数优化问题,结合信号加权优化思想,采用迭代加权l_p范数块稀疏信号重构算法,实现快速ISAR成像;构建多测量向量(multiple measurement vector,MMV)ISAR回波模型,利用回波中目标二维块结构特征,提出基于多测量向量模型的块稀疏平滑_0l范数重构ISAR成像算法。实验结果证明该算法提高了运算效率和成像质量。4.基于稀疏信号重构MIMO雷达成像算法针对稀疏阵列MIMO雷达成像高旁瓣问题,采用修正牛顿SL0稀疏信号重构算法MIMO雷达进行成像。采用双曲正切函数作为平滑函数来逼近_0l范数,将成像问题转化为_0l范数的优化问题,沿双曲正切函数的修正牛顿方向优化求解,实现低旁瓣MIMO雷达成像,同时采用奇异值分解方法和对角加载算法进一步提高算法的稳健性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN957.52

【参考文献】
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1 吴称光;邓彬;苏伍各;王宏强;秦玉亮;;基于块稀疏贝叶斯模型的ISAR成像方法[J];电子与信息学报;2015年12期
2 张榆红;邢孟道;徐刚;;基于稀疏孔径的联合稀疏约束干涉ISAR机动目标三维成像[J];电子与信息学报;2015年09期
3 李少东;陈文峰;杨军;马晓岩;;任意稀疏结构的多量测向量快速稀疏重构算法研究[J];电子学报;2015年04期
4 文方青;张弓;贲德;;基于块稀疏贝叶斯学习的多任务压缩感知重构算法[J];物理学报;2015年07期
5 陈一畅;张群;陈校平;罗迎;顾福飞;;多重测量矢量模型下的稀疏步进频率SAR成像算法[J];电子与信息学报;2014年12期
6 李烈辰;李道京;;基于压缩感知的连续场景稀疏阵列SAR三维成像[J];电子与信息学报;2014年09期
7 李少东;裴文炯;杨军;胡国旗;;贝叶斯模型下的OMP重构算法及应用[J];系统工程与电子技术;2015年02期
8 王超宇;梅湄;朱晓华;贺亚鹏;李洪涛;;一种稳健的盲稀疏度压缩感知雷达目标参数估计方法[J];电子与信息学报;2014年04期
9 吴敏;邢孟道;张磊;;基于压缩感知的二维联合超分辨ISAR成像算法[J];电子与信息学报;2014年01期
10 徐刚;张磊;陈倩倩;邢孟道;;基于稀疏约束最优化的ISAR相位自聚焦成像算法[J];电子学报;2013年09期
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1 丁丽;MIMO雷达稀疏成像的失配问题研究[D];中国科学技术大学;2014年
2 刘红超;高分辨ISAR成像新方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
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1 吕杰勤;基于压缩感知的ISAR成像算法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
【共引文献】
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1 张邻;;多分簇网络流量的小波尺度粒子群变步长检测[J];科技通报;2015年12期
2 张世辉;韩德伟;何欢;;利用视觉目标遮挡和轮廓信息确定下一最佳观测方位[J];电子与信息学报;2015年12期
3 吴称光;邓彬;苏伍各;王宏强;秦玉亮;;基于块稀疏贝叶斯模型的ISAR成像方法[J];电子与信息学报;2015年12期
4 王天云;陆新飞;孙麟;陈畅;陈卫东;;基于贝叶斯压缩感知的ISAR自聚焦成像[J];电子与信息学报;2015年11期
5 晋良念;钱玉彬;申文婷;刘琦;张燕;;基于改进OMP的超宽带穿墙雷达稀疏成像方法[J];电子技术应用;2015年11期
6 陈洪猛;李明;王泽玉;卢云龙;张鹏;左磊;;基于多帧数据联合处理的机载单通道雷达贝叶斯前视成像[J];电子与信息学报;2015年10期
7 李少东;陈永彬;杨军;马晓岩;;一种基于压缩感知的机动目标高分辨成像方法[J];空军预警学院学报;2015年05期
8 Fangqing Wen;Gong Zhang;De Ben;;Estimation of multipath parameters in wireless communications using multi-way compressive sensing[J];Journal of Systems Engineering and Electronics;2015年05期
9 蒋沅;沈培;代冀阳;陈震;;一种基于FPGA实现的优化正交匹配追踪算法设计[J];电子技术应用;2015年10期
10 张榆红;邢孟道;徐刚;;基于稀疏孔径的联合稀疏约束干涉ISAR机动目标三维成像[J];电子与信息学报;2015年09期
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1 张鑫;雷达方位超分辨关键技术研究[D];大连海事大学;2018年
2 陆新飞;稀疏目标的MIMO雷达成像技术研究[D];中国科学技术大学;2017年
3 冯俊杰;稀疏信号重构算法及在雷达成像中的应用研究[D];南京航空航天大学;2017年
4 李艳艳;机动目标及复杂运动目标ISAR成像技术研究[D];西安电子科技大学;2016年
5 刘磊;逆合成孔径雷达二维及三维成像方法研究[D];西安电子科技大学;2016年
6 杨杰;MIMO雷达阵列设计及稀疏稳健信号处理算法研究[D];西安电子科技大学;2016年
7 李增辉;稀疏激励的极化逆散射理论研究[D];清华大学;2015年
8 李昀豪;MIMO雷达信号参数估计算法研究[D];电子科技大学;2015年
【二级参考文献】
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1 苏伍各;王宏强;邓彬;秦玉亮;凌永顺;;基于方差成分扩张压缩的稀疏贝叶斯ISAR成像方法[J];电子与信息学报;2014年07期
2 吴敏;邢孟道;张磊;;基于压缩感知的二维联合超分辨ISAR成像算法[J];电子与信息学报;2014年01期
3 张京超;付宁;乔立岩;彭喜元;;一种面向信息带宽的频谱感知方法研究[J];物理学报;2014年03期
4 李少东;杨军;马晓岩;;基于压缩感知的ISAR高分辨成像算法[J];通信学报;2013年09期
5 宁方立;何碧静;韦娟;;基于l_p范数的压缩感知图像重建算法研究[J];物理学报;2013年17期
6 陈倩倩;徐刚;李亚超;邢孟道;保铮;;短孔径ISAR方位定标[J];电子与信息学报;2013年08期
7 张清娟;李道京;李烈辰;;连续场景的稀疏阵列SAR侧视三维成像研究[J];电子与信息学报;2013年05期
8 蒋留兵;黄韬;沈翰宁;柳政枝;;基于局部随机化哈达玛矩阵的正交多匹配追踪算法[J];系统工程与电子技术;2013年05期
9 李烈辰;李道京;张清娟;;基于压缩感知的三孔径毫米波合成孔径雷达侧视三维成像[J];电子与信息学报;2013年03期
10 李飞;纠博;刘宏伟;;基于随机霍夫变换的干涉ISAR横向定标算法[J];电子与信息学报;2013年01期
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5 汪玲;逆合成孔径雷达成像关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
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9 付峰,秦明新;电阻抗断层图像重构算法[J];国外医学.生物医学工程分册;1995年05期
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8 胡绍林;Karl Meinke;陈如山;;计算机控制系统信号重构容错算法研究[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
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3 王楚然;基于压缩感知的智能配电网采集系统研究[D];北京交通大学;2018年
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