mimo-sar阵列设计及三维图像识别方法研究

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1、—■■Ｊ是击种成：＾＜ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩ硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ萨聊，聋／＾卢９ＨＨ；｜Ｗ＇Ｓ论文题目ＭＭＯ－ＳＡ民阵列设计及吉维图像识别方法妍究Ｉ学科专业信号与信息处理２０１３２１０２０３２８学号范小天作者姓名指营教师张晓冷敬授分类号密级注1UDCMIMO-SAR（题名和副题名）（作者姓名）指导教师（姓名、职称、单位名称

2、）申请学位级别学科专业提交论文日期2016年3月31日论文答辩日期2016年5月17日学位授予单位和日期2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONMIMO-SARARRAYDESIGNANDTHREE-DIMENSIONALIMAGERECOGNITIONMETHODAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessi

3、ngAuthor:xiaotianfanSupervisor:Prof.XiaolingZhangSchool:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，。据我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。、ｊ作者签名：

4、粟ｙ疋日期：＾／知ｊＴ月／Ｚ口论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全１，可＾采用影印、部或部分内容编入有关数据库进行检索：缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遽守此规定）作者签名：完ｙ？、导师签名：＾日期：如八年＾月＾日摘要摘要MIMO-SAR是一种具有三维分辨能力的新型合成孔径雷达，其特点是采用多输入多输出

5、（MIMO）技术获得远多于实际天线数目的等效阵元，因此可大大节省成本、减轻平台重量。相比于线阵MIMO-SAR，面阵MIMO-SAR能快速获得目标的三维信息，且能实现正前视工作模式。面阵MIMO-SAR天线阵列布设的优劣直接影响系统成本和成像质量，为此，本文研究了面阵MIMO-SAR阵元优化技术。在识别方面，三维SAR图像具有更丰富的目标信息，为提高识别率及降低识别系统的成本提供了一种可能的途径，为此本文开展了三维SAR图像识别技术研究。主要工作和创新如下：1、介绍了线阵和面阵天线阵列的方向图数学模型，分析了非均匀阵列和不同阵元间

6、隔的均匀阵列对方向图性能的影响；简要回顾了SAR目标识别的基本流程，并重点介绍了深度学习的目标识别方法。2、提出基于改进遗传算法的面阵MIMO-SAR天线阵列优化方法。首先，在天线布阵范围一定、最小阵元间距和阵元数目固定等约束条件下，利用相位中心近似原理建立收发阵元联合优化的阵列优化模型。其次，对遗传算法的编码方式进行改进，使之满足最小阵元间隔的约束条件，并将天线方向图的峰值旁瓣比和主瓣宽度同时作为优化目标，依据优化目标函数的均值和方差自适应的确定遗传算法的交叉率和变异率，使得算法跳出局部最优解。实验结果表明，此阵元优化方法可以较

7、好的抑制早熟现象，从而得到最佳的布阵方式；采用该方法得到的平面阵较一般的平面阵具有更好的旁瓣和主瓣。3、研究了MIMO-SAR三维图像识别方法。简要介绍了后向投影成像算法，并仿真了几类目标的三维SAR图像。提出基于自适应参数的深度置信网络的三维SAR图像识别方法。在参考二维图像识别技术的基础上，扩展出一种三维SAR图像识别思路：首先，将若干少数三维SAR图像向不同方向映射成多幅二维SAR图像，用这些二维图像近似替代三维图像，通过对这些二维图像的识别间接得到对应的每一类三维图像识别的错误率，最后，通过设定错误率的阈值判断该类三维SA

8、R图像是否被正确识别。基于此三维图像识别思路，可以较好利用现有的二维图像识别方法和经验。在识别方法上，提出一种自适应设置深度置信网络参数的识别方法，利用交叉验证对深度置信网络的关键参数进行寻优，解决了以往依靠经验值设置参数而无法获得最佳网络参数的问