基于off-grid的cs-isar成像研究

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1、、—矣击备４成著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ－兰．气＾罗山：己己；吾義／．；……？？、＂…Ｔ＿二－论文遞目基于ＯｆｆＧｒ－ｉｄ的ＣＳＩＳＡ民成像妍究Ｌ－■；；专业学位类别工程硕±；？．学号２０１３２２２４０１１２Ｉ作者姓名王彬

2、指导教师张顺生副研究员独剑性声明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。作者签名＝日期１椒：年月讳日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

3、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部或部分内容编入有关数据库进行，检索可采用影、缩印印或扫描等复制手段保、汇论文。存编学位（此保密的论文学位在解密后应遵守规定）作者签名；王签版导师名：晰ｉ换：日期年日月分分类号密级注1UDC学位论文基于Off-Grid的CS-ISAR成像研究（题名和副题名）王彬（作者姓名）指导教师张顺生副研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类型工程

4、硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016年6月3日论文答辩日期2016年6月6日学位授予单位和日期电子科技大学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。IIStudyOnOff-GridProblemsInCS-ISARImagingAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:WangBinAdv

5、isor:AssociateprofessorZhangShunshengSchool:ResearchInstituteElectronicScienceandTechnologyofUESTCIII摘要摘要逆合成孔径雷达（ISAR）具有很高的成像分辨率，使其在军用及民用领域得到了广泛的应用。但ISAR成像往往面临着采样率高、数据存储量大以及实时处理比较困难等问题，对这些问题的探索已成为ISAR领域的热门研究课题。本文以ISAR目标的稀疏特性为背景，对压缩感知ISAR成像中Off-Grid问题以及参数

6、估计问题进行了深入的研究，针对发射的稀疏探频信号提出了相应改进的压缩感知ISAR成像算法。本文主要工作概述如下：1、针对传统ISAR信号没有完全利用压缩感知稀疏特性进行成像的问题，建立了发射稀疏探频信号的ISAR成像模型，给出了稀疏探频信号的ISAR成像流程，并通过仿真验证了模型的可行性。2、针对传统稀疏重构算法难以解决Off-Grid模型的问题，分别提出了结合带外排除技术和局部优化技术的BOMP算法和BLOOMP算法。从理论上详细推导并证明了这两种算法，同时分析了这两种算法的计算复杂度以及它们在噪声情

7、况下的重构性能。仿真实验表明：相同仿真条件下，与BOMP算法相比，BLOOMP算法在重构成功率及重建误差方面具有更优越的性能。3、针对实际成像条件下目标参数未知的问题，提出联合参数估计与ISAR成像重建方法。（1）当目标点落在基矩阵的网格点上且基矩阵取决于未知的目标旋转率，提出基于稀疏贝叶斯学习（SparseBayesianLearning,SBL）的稀疏探频ISAR成像方法。通过联合利用SBL技术和梯度搜索算法，能够同时获取目标旋转率和高分辨率的ISAR图像。仿真和实测数据实验验证了所提方法的有效性。

8、（2）当目标点不落在基矩阵的网格点上，提出了基于Off-Grid模型的联合参数估计与ISAR成像方法。根据改进的数学模型，联合参数扰动算法和梯度搜索算法，能够在Off-Grid模型下同时实现对目标旋转率的估计和高分辨率ISAR成像重建。仿真实验验证了所提方法的正确性和有效性。关键词：逆合成孔径雷达成像，压缩感知，稀疏探频，Off-Grid，参数估计IABSTRACTABSTRACTDuetohighresolution,inversesyn