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合成孔径雷达原始数据压缩算法研究

姚世超  
【摘要】: 合成孔径雷达是一种全天候、全天时工作的成像遥感设备,可以对地面目 标进行高分辨率大面积的成像测绘。合成孔径雷达的原始数据量非常大,给信 号的传输和存储带来了很大的困难。对原始数据进行压缩是解决这一问题的有 效途径之一,本文主要是对合成孔径雷达原始数据压缩技术进行了研究。 本文首先对雷达回波信号统计特性进行了分析,介绍了雷达极化的基本原 理和多极化回波信号的统计特性,讨论了几种典型的合成孔径雷达原始数据压 缩算法。此外还给出了一个较为完善的合成孔径雷达原始数据压缩算法的评估 方案和有关评估参数的定义。 针对合成孔径雷达的多极化技术和干涉成像技术对数据压缩中的相位信息 保留问题提出的更高的要求,本文提出了合成孔径雷达原始数据的幅值相位压 缩算法,在直观上显示出对相位信息的特殊保留,算法评估的结果也表明,该 算法能够对相位信息予以很好的保留,在压缩比相同的情况下,选择合适的幅 值和相位量化比特数,能够获取比分块自适应量化算法更优的压缩性能。针对 目前国际上多极化合成孔径雷达原始数据压缩算法研究的空白,本文提出了多 极化幅值相位压缩算法。该算法利用各极化通道相位之间的相关性,对多极化 合成孔径雷达原始数据进行压缩。最后我们利用模拟数据对该算法进行了模拟 计算和评估,证明了该算法能够取得很好的压缩效果。


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