基于壓縮感知理論的雷達(dá)圖像壓縮處理.pdf

1、壓縮感知是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都十分熱門的一個(gè)研究課題，在通信學(xué)科的很多方面引起的廣泛的關(guān)注。對(duì)于雷達(dá)來(lái)說(shuō)，要想有較強(qiáng)的距離分辨率則其信號(hào)帶寬往往是較大的，而大的信號(hào)帶寬勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)系統(tǒng)面臨超大數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)和處理等問(wèn)題。而壓縮感知理論的提出恰好迎合了雷達(dá)在數(shù)據(jù)壓縮方面的需求。
　　本文就壓縮感知理論在雷達(dá)圖像的壓縮和重構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)了研究。具體的工作有如下幾點(diǎn)。
　　1)首先詳細(xì)討論了壓縮感知的基本理論和其中涉及到的一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

2、;其中重點(diǎn)分析了壓縮感知理論三要素:稀疏基、觀測(cè)矩陣和信號(hào)重構(gòu)算法。
　　2)就壓縮感知理論在壓縮和重構(gòu)真實(shí)雷達(dá)圖像時(shí)的性能進(jìn)行了較詳細(xì)地仿真實(shí)驗(yàn)分析，在壓縮感知理論三要素的選擇上分別通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)比較確定了綜合性能優(yōu)異且最適合運(yùn)用于雷達(dá)圖像壓縮重構(gòu)處理的稀疏基（離散小波基）、觀測(cè)矩陣（高斯隨機(jī)矩陣）和信號(hào)重構(gòu)算法（正交匹配追蹤算法）。離散小波基、高斯隨機(jī)矩陣和正交匹配追蹤算法的組合使用較其他選擇，無(wú)論在重構(gòu)精度還是重構(gòu)計(jì)算效率上都

3、具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　3)將壓縮感知處理方法用C語(yǔ)言進(jìn)行了軟件編程實(shí)現(xiàn)，程序涵蓋了完整的雷達(dá)圖像的稀疏、壓縮和重構(gòu)過(guò)程，所采用的稀疏基、觀測(cè)矩陣和重構(gòu)算法均是由論文仿真實(shí)驗(yàn)篩選得出;此外，為了實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，設(shè)計(jì)出了一個(gè)基于DSP的雷達(dá)圖像壓縮重構(gòu)顯示系統(tǒng)，并用F2812開(kāi)發(fā)板進(jìn)行了部分關(guān)鍵性的技術(shù)驗(yàn)證;該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)傳輸模塊、圖像壓縮重構(gòu)模塊和圖像顯示模塊等。并且，在數(shù)據(jù)傳輸模塊，根據(jù)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)和串口傳輸?shù)奶匦栽O(shè)計(jì)了一套數(shù)據(jù)“編