多點接收微波凝視關聯(lián)成像機理研究.pdf

1、基于時空兩維隨機輻射場的單點接收微波凝視關聯(lián)成像經(jīng)過近幾年的發(fā)展，已取得了較好的成果。但由于實際系統(tǒng)受輻射口面大小、輻射單元個數(shù)以及信號帶寬等因素限制，輻射場的時空兩維隨機性變差，使得微波凝視關聯(lián)成像模型變得非適定，因而成像過程對噪聲敏感，成像反演所需時間長。針對上述問題，本文提出了采用多點接收的方式，利用多點接收的空間展開來改善成像模型的非適定性，從而提高成像過程對噪聲的魯棒性，縮短成像過程所需的時間。主要研究工作包括:
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2、、在單點接收微波凝視關聯(lián)成像原理的基礎上，建立了基于數(shù)據(jù)層擴維融合的多點接收微波凝視關聯(lián)成像模型。通過對多點觀測的隨機輻射場之間的相關性分析，證明了多點接收能增加有效觀測樣本。并提出了利用隨機輻射場矩陣的有效秩定量表征一組隨機輻射輻射場樣本有效性的方法。
　　2、針對以隨機輻射場矩陣的有效秩最大化為準則的收發(fā)布局優(yōu)化方法存在目標函數(shù)計算復雜，效率太低的問題，提出了基于空間分布熵的收發(fā)布局優(yōu)化方法。首先提出了以空間分布熵定量表征收發(fā)

3、布局隨機性的方法，并分析驗證了空間分布熵與隨機輻射場矩陣的有效秩之間的總體正相關性。然后建立了以空間分布熵最大化為準則的收發(fā)布局優(yōu)化模型，并利用遺傳算法對收發(fā)布局進行了優(yōu)化。最后，通過成像仿真驗證了收發(fā)布局優(yōu)化能提高微波凝視關聯(lián)成像性能。
　　3、研究了正交輻射場的構(gòu)造。相比通過信號隨機調(diào)制、輻射單元隨機布局等手段來正向構(gòu)造隨機輻射場，本文所提出了一種逆向構(gòu)造正交輻射場的方法。首先，本文用一組二維空間正交基函數(shù)來表征理想正交輻射場

4、樣本的具體分布。然后提出了一種利用合理設計輻射單元的激勵信號來對這些理想輻射場樣本進行逼近，得到到一組近似正交輻射場樣本的方法，并通過仿真驗證了該方法的可行性。最后，當正交輻射場用于微波凝視關聯(lián)成像時，極大的提高了成像反演過程對噪聲的魯棒性。
　　4、為了提高成像速率，本文提出了一種序貫處理的多點接收關聯(lián)成像方法。該方法構(gòu)造了基于序貫最小二乘的實時回波數(shù)據(jù)處理模型，同時降低了矩陣求逆的維度，從而提高了成像的速率。仿真表明了該方法的