基于压缩感知和正则化的isar图像增强方法研究

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1、０？爲違毛？締終硕±学位论文基于皮缩感知和正则化的ＩＳＡ民图像增强方法研究１．＿作者姓名孙攀歌＾指导教师姓名、职称周峰教授申请学位类别工学硕±１３－「１？■ｉ西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的巧巧工作及取得的硏光成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢．中所罗列的内容＾？外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果也不包含为获得西安电子科

2、技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。鄭。化八子本人签名：亦、日期；２彎西安电子科技大学关于论文使用授权的说明，目Ｐ本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可站公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复

3、制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿年解密后适用授权书。本片以签名：导师签凌本人：／名＼千ｆ。．成？文八言；日期日期：学校代码10701学号1302121156分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于压缩感知和正则化的ISAR图像增强方法研究作者姓名：孙攀歌一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：周峰教授学院：电子工程学院提交日期：2015年1

4、2月StudyofISARImageEnhancementbasedonCompressedSensingandRegularizationAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinSignalandInformationProcessingBySunPangeSupervisor:ZhouFengProfessorDecember2015摘要摘要逆合成孔径雷达（InverseSy

5、ntheticApertureRadar，ISAR）成像能够获得非合作目标的高分辨率图像，在军事和民用领域均获得了广泛的应用，随着ISAR观测距离越来越远以及目标的运动形式越来越复杂，ISAR成像难度加大且得到的图像信噪比普遍较低，为了更好地从ISAR图像中提取目标的有效特征信息，有必要针对ISAR图像的稀疏性等特点研究有效的图像增强方法。ISAR图像增强的主要目的是为了改善图像的视觉效果，为后续的目标特征提取、图像分割和目标识别等提供基础，本文首先介绍了ISAR成像和雷达图像增强技术的研究进展，接着系统介绍了逆合成孔径雷

6、达成像的基本原理，并给出了仿真结果，然后针对ISAR图像稀疏性的特点，详细论述了基于压缩感知的ISAR图像增强方法，接着论述了基于正则化方法的ISAR图像增强方法，并给出了实测数据处理结果，最后对整篇论文进行了总结和展望，具体做的工作如下：（1）第一章介绍了本文的研究背景与研究意义，总结了ISAR成像和雷达图像增强技术的研究现状。（2）第二章系统论述了ISAR成像的原理与方法。首先利用转台模型分析了ISAR目标的回波模型，给出了ISAR成像方位向和距离向的理论分辨率计算公式，接着分析了在实际情况下，ISAR平动和转动分量的

7、产生根源，由此说明了需要对ISAR回波进行包络对齐和自聚焦等平动补偿处理。在ISAR成像的相干积累时间内，由于目标相对雷达视线的转动会引起目标上散射点的越距离单元走动，因此，本章详细地分析了目标转动时散射点徙动的影响，并采用Keystone变换方法进行距离徙动补偿。最后，利用仿真数据处理验证了上述方法的有效性。（3）第三章详细论述了基于压缩感知的ISAR图像增强技术，包括压缩感知理论的稀疏表示、非相关测量以及信号的重构算法等。本章首先对重构算法中的基追踪算法和正交匹配追踪等算法进行了详细的介绍；接着，论述了基于压缩感知理论

8、的方位向ISAR提高分辨率技术，压缩感知可以很好地解决方位向数据缺失和短脉冲积累时间（CoherentProcessingInterval，CPI）情况下的ISAR高分辨率成像问题。然后，考虑到传统的压缩感知技术对噪声非常敏感，研究了抗噪能力较强的改进压缩感知高分辨率成像与图像增强方法，而且对权值对角矩