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基于压缩感知的窄带高速自旋目标超分辨成像物理机理分析

李少东 陈永彬 刘润华 马晓岩

基于压缩感知的窄带高速自旋目标超分辨成像物理机理分析

李少东, 陈永彬, 刘润华, 马晓岩
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  • 常规窄带雷达系统对高速自旋的空天目标成像时,方位脉冲重复频率通常难以满足采样率要求.而基于压缩感知(compressive sensing,CS)理论则可实现欠采样条件下窄带高速自旋目标的成像.本文对这一成像的物理机理进行分析和讨论.首先,构建方位欠采样回波模型,分析了该模型与CS理论的关系;其次,从物理角度分析基于CS理论可以保证欠采样条件下散射点准确重构的机理,给出欠采样倍数的理论下限值.仿真结果表明,欠采样条件下窄带雷达系统可实现对高速自旋目标二维成像,同时验证了基于CS的欠采样成像性能与欠采样倍数、等效强散射点个数以及波长等有关,与信号带宽无关等结论.
      通信作者: 李少东, liying198798@126.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61671469)资助的课题.
    [1]

    Wang T, Tong C M, Li X M, Li C Z 2015 Acta Phys. Sin. 64 210301 (in Chinese)[王童, 童创明, 李西敏, 李昌泽2015物理学报64 210301]

    [2]

    Ai X F, Huang Y, Zhao F, Yang J H, Li Y Z, Xiao S P 2013 IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 10 362

    [3]

    Sato T 1999 IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 37 1000

    [4]

    Bai X R, Sun G C, Wu Q S, Xing M D, Bao Z 2010 Sci. China:Inform. Sci. 40 1508(in Chinese)[白雪茹, 孙光才, 武其松, 邢孟道, 保铮2010中国科学:信息科学401508]

    [5]

    Bai X R, Zhou F, Xing M D, Bao Z 2011 Trans. Aerosp. Electron. Syst. 47 2530

    [6]

    Wang B P, Fang Y, Sun C, Tan X 2015 J. Remote Sensing 2 254 (in Chinese)[王保平, 方阳, 孙超, 谭歆2015遥感学报2 254]

    [7]

    Zhu J, Liao G S, Zhu S Q 2015 J. Electron. Inform. Technol. 37 587 (in Chinese)[朱江, 廖桂生, 朱圣棋2015电子与信息学报37 587]

    [8]

    Bao Z, Xing M D, Wang T 2006 Radar Imaging Technique (Beijing:Publishing House of Electronics Industry) p24(in Chinese)[保铮, 邢孟道, 王彤2006雷达成像技术(北京:电子工业出版社)第24页]

    [9]

    Zhang W P, Li K L, Jiang W D 2015 IEEE Sig. Proc. Lett. 22 633

    [10]

    Hu J M, Fu Y W, Hu Z G, Li X 2009 J. Electron. Inform. Technol. 31 2069 (in Chinese)[胡杰民, 付耀文, 胡志刚, 黎湘2009电子与信息学报31 2069]

    [11]

    Bai X R 2011 Ph. D. Dissertation (Xi'an:Xidian University) (in Chinese)[白雪茹2011博士学位论文(西安:西安电子科技大学)]

    [12]

    Chi Y J, Scharf L L, Pezeshki A, Calderbank R A 2011 IEEE Trans. Sig. Proc. 59 2182

    [13]

    Zhang L 2012 Ph. D. Dissertation (Xi'an:Xidian University) (in Chinese)[张磊2012博士学位论文(西安:西安电子科技大学)]

    [14]

    Applebauma L, Howard S D, Searle S, Calderbank R 2009 Appl. Comput. Harmon. Anal. 26 283

    [15]

    Yang Z, Xie L H 2014 arXiv:14072490v1

    [16]

    Jing N, Bi W H, Hu Z P, Wang L 2015 Acta Automat. Sin. 41 22 (in Chinese)[荆楠, 毕卫红, 胡正平, 王林2015自动化学报41 22]

  • [1]

    Wang T, Tong C M, Li X M, Li C Z 2015 Acta Phys. Sin. 64 210301 (in Chinese)[王童, 童创明, 李西敏, 李昌泽2015物理学报64 210301]

    [2]

    Ai X F, Huang Y, Zhao F, Yang J H, Li Y Z, Xiao S P 2013 IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 10 362

    [3]

    Sato T 1999 IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 37 1000

    [4]

    Bai X R, Sun G C, Wu Q S, Xing M D, Bao Z 2010 Sci. China:Inform. Sci. 40 1508(in Chinese)[白雪茹, 孙光才, 武其松, 邢孟道, 保铮2010中国科学:信息科学401508]

    [5]

    Bai X R, Zhou F, Xing M D, Bao Z 2011 Trans. Aerosp. Electron. Syst. 47 2530

    [6]

    Wang B P, Fang Y, Sun C, Tan X 2015 J. Remote Sensing 2 254 (in Chinese)[王保平, 方阳, 孙超, 谭歆2015遥感学报2 254]

    [7]

    Zhu J, Liao G S, Zhu S Q 2015 J. Electron. Inform. Technol. 37 587 (in Chinese)[朱江, 廖桂生, 朱圣棋2015电子与信息学报37 587]

    [8]

    Bao Z, Xing M D, Wang T 2006 Radar Imaging Technique (Beijing:Publishing House of Electronics Industry) p24(in Chinese)[保铮, 邢孟道, 王彤2006雷达成像技术(北京:电子工业出版社)第24页]

    [9]

    Zhang W P, Li K L, Jiang W D 2015 IEEE Sig. Proc. Lett. 22 633

    [10]

    Hu J M, Fu Y W, Hu Z G, Li X 2009 J. Electron. Inform. Technol. 31 2069 (in Chinese)[胡杰民, 付耀文, 胡志刚, 黎湘2009电子与信息学报31 2069]

    [11]

    Bai X R 2011 Ph. D. Dissertation (Xi'an:Xidian University) (in Chinese)[白雪茹2011博士学位论文(西安:西安电子科技大学)]

    [12]

    Chi Y J, Scharf L L, Pezeshki A, Calderbank R A 2011 IEEE Trans. Sig. Proc. 59 2182

    [13]

    Zhang L 2012 Ph. D. Dissertation (Xi'an:Xidian University) (in Chinese)[张磊2012博士学位论文(西安:西安电子科技大学)]

    [14]

    Applebauma L, Howard S D, Searle S, Calderbank R 2009 Appl. Comput. Harmon. Anal. 26 283

    [15]

    Yang Z, Xie L H 2014 arXiv:14072490v1

    [16]

    Jing N, Bi W H, Hu Z P, Wang L 2015 Acta Automat. Sin. 41 22 (in Chinese)[荆楠, 毕卫红, 胡正平, 王林2015自动化学报41 22]

  • [1] 李龙珍, 姚旭日, 刘雪峰, 俞文凯, 翟光杰. 基于压缩感知超分辨鬼成像. 物理学报, 2014, 63(22): 224201. doi: 10.7498/aps.63.224201
    [2] 陈鹏, 孟晨, 孙连峰, 王成, 杨森. 基于指数再生窗Gabor框架的窄脉冲欠Nyquist采样与重构. 物理学报, 2015, 64(7): 070701. doi: 10.7498/aps.64.070701
    [3] 李少东, 陈文峰, 杨军, 马晓岩. 低信噪比下的二维联合线性布雷格曼迭代快速超分辨成像算法. 物理学报, 2016, 65(3): 038401. doi: 10.7498/aps.65.038401
    [4] 范启蒙, 尹成友. 高对比度目标的电磁逆散射超分辨成像. 物理学报, 2018, 67(14): 144101. doi: 10.7498/aps.67.20180266
    [5] 陈明生, 王时文, 马韬, 吴先良. 基于压缩感知的目标频空电磁散射特性快速分析. 物理学报, 2014, 63(17): 170301. doi: 10.7498/aps.63.170301
    [6] 丁亚辉, 孙玉发, 朱金玉. 一种基于压缩感知的三维导体目标电磁散射问题的快速求解方法. 物理学报, 2018, 67(10): 100201. doi: 10.7498/aps.67.20172543
    [7] 梁国龙, 马巍, 范展, 王逸林. 矢量声纳高速运动目标稳健高分辨方位估计 . 物理学报, 2013, 62(14): 144302. doi: 10.7498/aps.62.144302
    [8] 黄翔东, 丁道贤, 南楠, 王兆华. 基于中国余数定理的欠采样下余弦信号的频率估计. 物理学报, 2014, 63(19): 198403. doi: 10.7498/aps.63.198403
    [9] 黄翔东, 刘明卓, 杨琳, 刘琨, 刘铁根. 单次空时域并行欠采样下的频率和到达角联合估计. 物理学报, 2017, 66(18): 188401. doi: 10.7498/aps.66.188401
    [10] 王盼盼, 姚旭日, 刘雪峰, 俞文凯, 邱棚, 翟光杰. 基于行扫描测量的运动目标压缩成像. 物理学报, 2017, 66(1): 014201. doi: 10.7498/aps.66.014201
    [11] 李广明, 吕善翔. 混沌信号的压缩感知去噪. 物理学报, 2015, 64(16): 160502. doi: 10.7498/aps.64.160502
    [12] 庄佳衍, 陈钱, 何伟基, 冒添逸. 基于压缩感知的动态散射成像. 物理学报, 2016, 65(4): 040501. doi: 10.7498/aps.65.040501
    [13] 白旭, 李永强, 赵生妹. 基于压缩感知的差分关联成像方案研究. 物理学报, 2013, 62(4): 044209. doi: 10.7498/aps.62.044209
    [14] 冯丙辰, 方晟, 张立国, 李红, 童节娟, 李文茜. 基于压缩感知理论的非线性γ谱分析方法. 物理学报, 2013, 62(11): 112901. doi: 10.7498/aps.62.112901
    [15] 宁方立, 何碧静, 韦娟. 基于lp范数的压缩感知图像重建算法研究. 物理学报, 2013, 62(17): 174212. doi: 10.7498/aps.62.174212
    [16] 王哲, 王秉中. 压缩感知理论在矩量法中的应用. 物理学报, 2014, 63(12): 120202. doi: 10.7498/aps.63.120202
    [17] 张新鹏, 胡茑庆, 程哲, 钟华. 基于压缩感知的振动数据修复方法. 物理学报, 2014, 63(20): 200506. doi: 10.7498/aps.63.200506
    [18] 时洁, 杨德森, 时胜国, 胡博, 朱中锐. 基于压缩感知的矢量阵聚焦定位方法. 物理学报, 2016, 65(2): 024302. doi: 10.7498/aps.65.024302
    [19] 赵光远, 郑程, 方月, 匡翠方, 刘旭. 基于点扫描的超分辨显微成像进展. 物理学报, 2017, 66(14): 148702. doi: 10.7498/aps.66.148702
    [20] 赵维谦, 陈珊珊, 冯政德. 图像复原式整形环形光横向超分辨共焦显微测量新方法. 物理学报, 2006, 55(7): 3363-3367. doi: 10.7498/aps.55.3363
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-13
  • 修回日期:  2016-08-25
  • 刊出日期:  2017-02-05

基于压缩感知的窄带高速自旋目标超分辨成像物理机理分析

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61671469)资助的课题.

摘要: 常规窄带雷达系统对高速自旋的空天目标成像时,方位脉冲重复频率通常难以满足采样率要求.而基于压缩感知(compressive sensing,CS)理论则可实现欠采样条件下窄带高速自旋目标的成像.本文对这一成像的物理机理进行分析和讨论.首先,构建方位欠采样回波模型,分析了该模型与CS理论的关系;其次,从物理角度分析基于CS理论可以保证欠采样条件下散射点准确重构的机理,给出欠采样倍数的理论下限值.仿真结果表明,欠采样条件下窄带雷达系统可实现对高速自旋目标二维成像,同时验证了基于CS的欠采样成像性能与欠采样倍数、等效强散射点个数以及波长等有关,与信号带宽无关等结论.

English Abstract

参考文献 (16)

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