穿墙雷达多通道成像数据处理方法研究
发布时间：2021-04-22 18:13
穿墙雷达成像是一种可以实现对障碍物后一定范围内物体进行探测、识别、定位及追踪的技术,近年来,随着穿墙雷达成像系统在军事领域和民事领域应用范围的扩大,各部门对穿墙雷达成像技术的要求也越来越高,因此穿墙雷达成像算法的优化问题成为了一个热门的研究领域,其中多通道穿墙雷达成像由于在获取目标相关信息方面具有较大优势,受到了学者们的广泛关注。本文在建立多通道穿墙雷达目标信号模型的基础上,提出了两种基于压缩感知的多通道穿墙雷达成像算法。本文的主要研究内容如下:（1）介绍了频率步进穿墙雷达系统的工作原理,并建立了穿墙雷达回波信号模型。紧接着对压缩感知理论进行了详细说明,并介绍了基于压缩感知理论的正交匹配追踪算法,为后续研究打下基础。（2）针对多极化穿墙雷达测量模式,提出一种基于Ⅲ型非均匀快速傅立叶变换技术（Nonuniform Fast Fourier Transform,NUFFT）的谱投影梯度L1范数（Spectral Projection Gradient L1 norm,SPGL1）成像算法。该算法通过NUFFT技术避免了字典矩阵的枚举式计算,可以在不降低目标重建质量的同时快速得到目标重建结果...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 穿墙雷达系统的发展及研究现状
1.2.2 穿墙雷达成像的发展及研究现状
1.3 本文主要研究成果与结构安排
1.3.1 本文主要研究成果
1.3.2 本文结构安排
第2章 穿墙雷达系统成像原理
2.1 频率步进穿墙雷达系统
2.2 穿墙雷达回波信号模型
2.3 压缩感知理论
2.3.1 CS理论的数学模型
2.3.2 CS理论的三要素
2.4 穿墙雷达成像原理
2.4.1 双程回波延时
2.5 OMP算法
2.6 本章小结
第3章 多极化穿墙雷达成像数据处理方法
3.1 多极化穿墙雷达目标回波信号模型
3.1.1 测量数据的随机降采样处理
3.2 前向混合匹配追踪算法
3.3 基于NUFFT技术的SPGL1 算法
3.3.1 BPDN
3.3.2 SPGL1
3.3.3 NUFFT
3.3.4 基于NUFFT技术的SPGL1 算法
3.4 实验结果与对比分析
3.4.1 实验环境设置
3.4.2 实验结果对比分析
3.5 本章小结
第4章 多视角穿墙雷达成像数据处理方法
4.1 多视角穿墙雷达目标回波信号模型
4.2 CSOMP算法
4.2.1 CSOMP算法性能分析
4.3 基于CV技术的CSOMP算法
4.4 仿真实验与结果分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于低秩稀疏约束的穿墙雷达成像算法[J]. 屈乐乐,葛亚楠,蓝晓宇. 电讯技术. 2017(10)
[2]压缩感知中测量矩阵构造综述[J]. 王强,张培林,王怀光,杨望灿,陈彦龙. 计算机应用. 2017(01)
[3]基于小波与EMD级联的穿墙雷达动目标检测[J]. 付庆霞,张晶. 雷达科学与技术. 2016(04)
[4]墙体参数未知时的穿墙雷达实时成像方法[J]. 张华美,张业荣,王芳芳. 电子学报. 2016(07)
[5]基于压缩感知理论的雷达成像技术与应用研究进展[J]. 李少东,杨军,陈文峰,马晓岩. 电子与信息学报. 2016(02)
[6]结构化压缩感知研究进展[J]. 刘芳,武娇,杨淑媛,焦李成. 自动化学报. 2013(12)
[7]压缩感知综述[J]. 尹宏鹏,刘兆栋,柴毅,焦绪国. 控制与决策. 2013(10)
[8]压缩感知重构算法综述[J]. 李珅,马彩文,李艳,陈萍. 红外与激光工程. 2013(S1)
[9]信号压缩重构的正交匹配追踪类算法综述[J]. 杨真真,杨震,孙林慧. 信号处理. 2013(04)
[10]压缩感知回顾与展望[J]. 焦李成,杨淑媛,刘芳,侯彪. 电子学报. 2011(07)
博士论文
[1]压缩感知若干关键问题研究[D]. 姚世红.武汉大学 2015
[2]穿墙雷达成像处理技术研究[D]. 陈曦.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]复杂背景超宽带穿墙雷达成像研究[D]. 蔡洪渊.南京信息工程大学 2017
[2]超宽带穿墙雷达系统设计[D]. 于子良.电子科技大学 2017
[3]图像压缩感知的重构算法研究[D]. 杨桄.南京理工大学 2017
[4]穿墙雷达成像模式及算法研究[D]. 敖卓均.电子科技大学 2012
本文编号：3154234
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 穿墙雷达系统的发展及研究现状
1.2.2 穿墙雷达成像的发展及研究现状
1.3 本文主要研究成果与结构安排
1.3.1 本文主要研究成果
1.3.2 本文结构安排
第2章 穿墙雷达系统成像原理
2.1 频率步进穿墙雷达系统
2.2 穿墙雷达回波信号模型
2.3 压缩感知理论
2.3.1 CS理论的数学模型
2.3.2 CS理论的三要素
2.4 穿墙雷达成像原理
2.4.1 双程回波延时
2.5 OMP算法
2.6 本章小结
第3章 多极化穿墙雷达成像数据处理方法
3.1 多极化穿墙雷达目标回波信号模型
3.1.1 测量数据的随机降采样处理
3.2 前向混合匹配追踪算法
3.3 基于NUFFT技术的SPGL1 算法
3.3.1 BPDN
3.3.2 SPGL1
3.3.3 NUFFT
3.3.4 基于NUFFT技术的SPGL1 算法
3.4 实验结果与对比分析
3.4.1 实验环境设置
3.4.2 实验结果对比分析
3.5 本章小结
第4章 多视角穿墙雷达成像数据处理方法
4.1 多视角穿墙雷达目标回波信号模型
4.2 CSOMP算法
4.2.1 CSOMP算法性能分析
4.3 基于CV技术的CSOMP算法
4.4 仿真实验与结果分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于低秩稀疏约束的穿墙雷达成像算法[J]. 屈乐乐,葛亚楠,蓝晓宇. 电讯技术. 2017(10)
[2]压缩感知中测量矩阵构造综述[J]. 王强,张培林,王怀光,杨望灿,陈彦龙. 计算机应用. 2017(01)
[3]基于小波与EMD级联的穿墙雷达动目标检测[J]. 付庆霞,张晶. 雷达科学与技术. 2016(04)
[4]墙体参数未知时的穿墙雷达实时成像方法[J]. 张华美,张业荣,王芳芳. 电子学报. 2016(07)
[5]基于压缩感知理论的雷达成像技术与应用研究进展[J]. 李少东,杨军,陈文峰,马晓岩. 电子与信息学报. 2016(02)
[6]结构化压缩感知研究进展[J]. 刘芳,武娇,杨淑媛,焦李成. 自动化学报. 2013(12)
[7]压缩感知综述[J]. 尹宏鹏,刘兆栋,柴毅,焦绪国. 控制与决策. 2013(10)
[8]压缩感知重构算法综述[J]. 李珅,马彩文,李艳,陈萍. 红外与激光工程. 2013(S1)
[9]信号压缩重构的正交匹配追踪类算法综述[J]. 杨真真,杨震,孙林慧. 信号处理. 2013(04)
[10]压缩感知回顾与展望[J]. 焦李成,杨淑媛,刘芳,侯彪. 电子学报. 2011(07)
博士论文
[1]压缩感知若干关键问题研究[D]. 姚世红.武汉大学 2015
[2]穿墙雷达成像处理技术研究[D]. 陈曦.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]复杂背景超宽带穿墙雷达成像研究[D]. 蔡洪渊.南京信息工程大学 2017
[2]超宽带穿墙雷达系统设计[D]. 于子良.电子科技大学 2017
[3]图像压缩感知的重构算法研究[D]. 杨桄.南京理工大学 2017
[4]穿墙雷达成像模式及算法研究[D]. 敖卓均.电子科技大学 2012
本文编号：3154234
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