基于贝叶斯压缩感知的合成孔径雷达高分辨成像

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------基于贝叶斯压缩感知的合成孔径雷达高分辨成像第３３卷第１２期２０１１年１２月电子与信息学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆ｈｆｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｂｌ．３３Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．２０１１基于贝叶斯压缩感知的合成孑Ｌ径雷达高分辨成像徐建平＋皮亦鸣曹宗杰（电子科技大学电子工程学院成都６１００７３

2、）摘要：基于压缩感知（Ｃｓ）的合成孔径雷达成像方法可以显著减少数据采样时问、数据量以及节省信号带宽。然而，基于ＣＳ的方法对噪声和杂波相当敏感，在信噪比较低的时候，成像质量较差。该文结合ＣＳ理论提出了合成孔径雷达中的随机孔径贝叶斯压缩感知（ｎｃｓ）高分辨２维成像方法。在距离向应用ＣＳ减少采样数据的同时，在方位向随机抽取部分孔径位置发射和接收信号，以少量的测量孔径和测量数据获得重建目标空间的足够信息。基于贝叶斯的分析方法由于考虑了成像场景中的杂波以及压缩采样过程中的加性噪声，因而能够更好地重建目标空间。仿真

3、结果表明，基于贝叶斯方法得到的图像比基于ＦＦＴ方法得到的图像更加尖锐，比基于ＣＳ方法得到——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------的图像更加稀疏，因而具有更高的分辨率。关键词：合成孔径雷达；压缩感知；高分辨；贝叶斯压缩感知；超宽带中图分类号：ＴＮ９５７．５２ＤＯＩ：１０．３７２４／

4、８Ｐ．Ｊ．１１４６．２０１０．０１３７７文献标识码：Ａ文章编号：１００９．５８９６（２０１１）１２．２８６３．０６ＳＡＲＩｍａｇｉｎｇＢａｓｅｄＸｕＪｉａｎ－ｐｉｎｇｏｎＢａｙｅｓｉａｎＰｉＹｉ—ｍｉｎｇＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇＣａｏＺｏｎｇ－ｊｉｅ６１００７３，Ｃｈｉｎａ）（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ巧ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｈｉｎａ，ＣｈｅｎｇｄｕＣａｌｌ——————————————————————————————————————-

5、-----------------------------------------------------------------------------------------------ＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇ（ＣＳ）ｂａｓｅｄＳＡＲｉｍａｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｉｇｎａｌｂａｎｄｗｉｄｔｈ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅＣＳｂａｓｅｄｍｅｔｈｏｄｓｏｎａｒｅｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｔｉｍｅ，ｔｈｅｄａｔａｖｏｌｕｍｅａｎｄａｓａｖｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｎｏｉｓｅａｎｄｃｌｕｔｔｅｒ．

6、ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎｅｗｉｍａｇｉｎｇｍｏｄａｌｉｔｙｂａｓｅｄＢａｙｅｓｉａｎＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｅｎｓｉｎｇ（ＢＣＳ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｏｎｏｖｅｌｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓａｍｐｌｉｎｇｓｃｈｅｍｅ．Ｔｈｉｓｎｅｗｉｍａｇｉｎｇｓｃｈｅｍｅｒｅｑｕｉｒｅｓｍｉｎｏｒｃｈａｎｇｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｃｃｏｕｎｔｓ——————————————————————————————————————-----------------------------------------

7、-------------------------------------------------------ｕｓｅｄｓｙｓｔｅｍａｎｄａｌｌｏｗｓｂｏｔｈｒａｎｇｅａｎｄｔｈｅａｚｉｍｕｔｈｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｓａｍｐｌｉｎｇ．Ａｌｓｏ，ｔｈｅＢａｙｅｓｉａｎｆｏｒｍａｌｉｓｍａｒｅｆｏｒａｄｄｉｔｉｖｅｎｏｉｓｅｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｉｎｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｉｍａｇｉｎｇｓｃｈｅｍｅ．Ｔｈｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｎｏｉｓｙａｎｄｃｌｕ

8、ｔｔｅｒｅｄｐｒｏｖｉｄｅｉｍａｇｉｎｇｓｃｅｎｅｓａｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｎｅｗｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅＢａｙｅｓｉａｎｆｏｒｍａｌｉｓｍｃａｎ——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ｓｈａｒｐ