穿墻雷達成像（Through-the-wall Radar Imaging,TWRI）是近年來研究的熱點,它能對障礙物后方的區域進行定位與成像,因此廣泛地應用于城市反恐、災后救援和生命特征提取。高分辨率是雷達成像一個重要的指標,一般通過兩個方法來實現:一是增大發射信號的帶寬,二是增加天線孔徑。傳統的相干成像算法會造成海量數據,增加運算成本。將壓縮感知（Compressive Sensing,CS）應用于雷達成像成為了一種新型的成像技術,其利用場景的稀疏性,通過少量的采樣數據得到高分辨率圖像。本文基于CS理論,對穿墻雷達成像展開了以下三個方面的研究:（1）在雷達成像和壓縮感知理論的基礎上,建立起目標回波信號,實現稀疏采樣模型,以正交匹配追蹤算法（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）、貝葉斯壓縮感知（Bayesian Compressive Sensing,BCS）和總變分（Total Variation,TV）算法為例,分析基于CS成像的重構過程。與傳統的相干成像算法相比,基于CS的雷達成像方法減少了計算量,得到的圖像旁瓣雜波少、分辨率高。仿真實驗從成像質量和... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

穿墻雷達樣機

4圖 1.3 高分三號的首批影像[17]中，通常使用超寬帶發射信號[2-4,7,8]，主要有以下兩個原因：電透性，其豐富的低頻分量可以有效的穿透墻體，將目標和障礙墻雷達系統的工作頻率一般在200MHz-3GHz。另外，超寬帶信。如今，應用于穿墻探測與成像的波形主要有窄脈沖信號、步是從分辨率、多普勒分辨率與模糊函數方面考慮而設計的[8]。墻雷達模型圖。與雷達成像一樣，是一個逆問題[19-21]。通過分析射體在場景中的分布信息。成像問題具有非線性性和欠定性（il對成像算法進行優化與開發是成像機制研究中重要的一步。ll 方程出發，散射場是一個關于感應電流、格林函數與總場的積性，直接求解難度大，通常在求解過程中對其做近似，主要有非線性方法[28-30]。線性方法最常用的是 Born 近似（BornApprox

圖 1.4 穿墻雷達模型圖前提是目標為弱散射體，即目標的對比度接近場景的介電常數于該位置處的入射場。線性近似方法可以重構目標的位置和體的介電常數和電導率，有一定的局限性。在實際應用中，近似方法失效。近年來，非線性算法不斷被開發出。非線性個價值函數是采集到的散射信號與數值計算做差值，此時成過擬牛頓法（Quasi-NewtonMethos）、共軛梯度法（Conjugate求解。非線性方法是一個不斷迭代的優化過程，運算成本比演方法（Contrast Source Inversion, CSI）[28]和子空間優化方od, SOM）[32]。有欠定性，這是由于成像系統中有限的觀測數據和物理參數場景的觀測角度有限，但是人們對于場景信息的詳細程度是的間隔進行采樣。這種采樣方式會導致系統矩陣中列向量之

【參考文獻】：
期刊論文
[1]組合字典下超寬帶穿墻雷達自適應稀疏成像方法[J]. 晉良念,申文婷,錢玉彬,歐陽繕.  電子與信息學報. 2016(05)
[2]超寬帶穿墻雷達偏離網格目標稀疏成像方法[J]. 晉良念,錢玉彬,劉慶華,歐陽繕.  儀器儀表學報. 2015(04)
[3]基于超寬帶穿墻雷達的目標邊界估計算法[J]. 吳世有,丁一鵬,陳超,徐艷云,方廣有,陰和俊.  電子與信息學報. 2012(06)
[4]國產TDR-6000穿墻探測雷達[J]. 裴可琦.  兵器知識. 2010(11)

博士論文
[1]穿墻雷達成像處理技術研究[D]. 陳曦.中國科學技術大學 2015
[2]超寬帶穿墻雷達成像算法研究[D]. 王芳芳.南京郵電大學 2012

碩士論文
[1]基于組稀疏壓縮感知的穿墻雷達成像研究[D]. 蔡杰松.南京理工大學 2017
[2]基于稀疏約束的電磁場逆成像算法研究[D]. 莫仲念.南昌大學 2016



本文編號：2910401