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基于压缩感知理论的合成孔径激光雷达成像算法
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:《宇航学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN957[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]空军工程大学电讯工程学院,西安710077, [2]复旦大学波散射与遥感信息国家教育部重点实验室,上海200433, [3]空军工程大学科研部,西安710051
  • 相关基金:国家自然科学基金(60971100)
中文摘要:

合成孔径激光雷达是一种主动式有源激光成像雷达,它具有远高于微波合成孔径雷达的成像分辨率,能够实现对远距离目标的精细成像。由于激光信号的带宽极大,普通的硬件设备难以满足奈奎斯特采样定理的要求。提出一种基于压缩感知理论的合成孔径激光雷达成像算法,该方法利用光外差方法探测回波信号,在此基础上通过对外差信号进行随机采样提取信号中的有效信息,使用正交匹配追踪算法实现对目标高分辨距离像图像的重构,最后结合频率变标算法得到目标的高分辨二维图像。仿真结果表明运用新算法对合成孔径激光雷达的回波信号进行采样,能使用远低于奈奎斯特定理所规定的采样率完成信号采样,并有效压低信号旁瓣,实现对目标的超高分辨成像。

英文摘要:

Synthetic aperture LADAR (SAL) is an active laser imaging system. It has much higher imaging resolution than the microwave synthetic aperture radar, and can realize the refined imaging for a far distance target. Due to the extra large bandwidth of laser signal, the hardware of SAL is difficult to satisfy the requirement for Nyquist sampling rate. A new signal sampling method based on the compressed sensing (CS) theory is proposed to reduce the sampling rate of echoes in this paper. In the method, the echoes are randomly sampled by using an optical heterodyne process, and then the high- resolution range profile is recovered by using the orthogonal matching pursuit algorithm (OMP). The 2-D image is recovered by using frequency scaling algorithm. Simulations demonstrate that high-quality images can be reconstructed even though the sampling rate is much lower than the Nyquist sampling rate.

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期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670