基于壓縮感知理論的雷達(dá)圖像壓縮處理.pdf

1、壓縮感知是近年來國內(nèi)外都十分熱門的一個研究課題，在通信學(xué)科的很多方面引起的廣泛的關(guān)注。對于雷達(dá)來說，要想有較強的距離分辨率則其信號帶寬往往是較大的，而大的信號帶寬勢必會導(dǎo)致雷達(dá)系統(tǒng)面臨超大數(shù)據(jù)量的存儲和處理等問題。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)用展開了研究。具體的工作有如下幾點。
　　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、;其中重點分析了壓縮感知理論三要素:稀疏基、觀測矩陣和信號重構(gòu)算法。
　　2)就壓縮感知理論在壓縮和重構(gòu)真實雷達(dá)圖像時的性能進(jìn)行了較詳細(xì)地仿真實驗分析，在壓縮感知理論三要素的選擇上分別通過仿真實驗比較確定了綜合性能優(yōu)異且最適合運用于雷達(dá)圖像壓縮重構(gòu)處理的稀疏基（離散小波基）、觀測矩陣（高斯隨機矩陣）和信號重構(gòu)算法（正交匹配追蹤算法）。離散小波基、高斯隨機矩陣和正交匹配追蹤算法的組合使用較其他選擇，無論在重構(gòu)精度還是重構(gòu)計算效率上都

3、具有明顯的優(yōu)勢。
　　3)將壓縮感知處理方法用C語言進(jìn)行了軟件編程實現(xiàn)，程序涵蓋了完整的雷達(dá)圖像的稀疏、壓縮和重構(gòu)過程，所采用的稀疏基、觀測矩陣和重構(gòu)算法均是由論文仿真實驗篩選得出;此外，為了實現(xiàn)工程應(yīng)用，設(shè)計出了一個基于DSP的雷達(dá)圖像壓縮重構(gòu)顯示系統(tǒng)，并用F2812開發(fā)板進(jìn)行了部分關(guān)鍵性的技術(shù)驗證;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)計了一套數(shù)據(jù)“編