基于二维压缩感知的高分辨SAR成像研究

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：醴日期塑f芝垂驵!生鳕关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保

2、留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：窆蕴熟导师躲缉导师签名：型受!砸日期狸婵三目2蚴日期冽埠珀f幽摘要传统的SAR成像分辨率与点扩散函数的主瓣宽度有关，通常需要发射大带宽信号。由此会造成采样率升高

3、、数据量剧增等问题，给传输、存储及实时成像造成不便。雷达目标具有电磁散射特性，符合压缩感知对稀疏性的要求，使得在SAR成像中引入压缩感知(CompressiveSensing，CS)理论具有可行性。由于基于CS的SAR(简称CS．SAR)成像可以有效消除点扩散函数的影响，提高成像分辨率，并且CS理论中的非相关观测能有效降低高分辨雷达成像所需的数据量，所以CS．SAR高分辨成像具有非常重要的意义。本文主要在前人研究的基础上，深入展开基于二维CS的高分辨SAR成像算法的系统研究。首先是在距离维和方位维分别应用CS得到基于CS的二维可分离的高分辨SAR

4、成像算法。包括适用于正侧视的RD—CS(Range．Doppler-CS)二维成像算法，适用于大斜视的改进RD—CS二维成像算法，以及与经典chirp-scaling算法结合的CS—CS高分辨成像算法。实验仿真已经证明这些算法在分辨率及数据率上均胜于传统成像算法。但是，目前CS．SAR成像算法对不稀疏场景的成像效果还不理想，本文设想利用回波的两维联合信息来提高CS．SAR的成像效果。基于此思路提出基于梯度投影算法的二维联合高分辨SAR成像算法和基于CS二维联合基的高分辨SAR成像算法。并经实验初步证明了回波信号中蕴含丰富的两维联合信息，若充分利用

5、这些联合信息，则可以大大降低采样率和场景稀疏度对CS．SAR成像效果的限制。关键词：压缩感知合成孔径雷达高分辨二维联合大斜视!!塑至．——AbstractIIIHigh—resolutionSARimagingusuallyneedsawide-bandsignal．becausetheresolutionhasrelationwiththemainlobewidthofthepointspreadfunction．Butthewide-bandsignalwillresultinhighsamplingrateandhugedatevolume

6、whicharedifficulttotransmit，storageandrealtimeimage．RecentadventoftheoryofCompressiveSensing(cs)introducesanovelSARimagingmodalitybasedontheelectromagneticscatteringcharacteristicsoftheradartargets．neresolutionofSARimagingbasedonCScanbeimprovedaccordingtothenewimagingschemeCa

7、nsuppresstheinfluenceofthepointspreadfunction．Moreover,theincoherentmeasurementofCScanreducethedataneededbytheimaging．Sothehigh-resolutionCS-SARimaginghashugesignificance．TIlisthesiswilldofurtherresearchonthetwo-dimensionalhigh-resolutionSARimagingalgorithmbasedonCStheory．Fir

8、stly,weintroducethetwo··dimensional··separatedhigh-·resolutionSARima