分布式無(wú)源雷達(dá)成像方法研究.pdf

1、分布式無(wú)源雷達(dá)成像主要是指利用空間上充分展開(kāi)的多發(fā)射機(jī)和多接收機(jī)同時(shí)進(jìn)行目標(biāo)觀測(cè)的一種成像方式，著重強(qiáng)調(diào)的是多發(fā)射機(jī)和多接收機(jī)之間相對(duì)于目標(biāo)的空間展開(kāi)性。本文分別從正向和逆向兩個(gè)角度對(duì)分布式無(wú)源雷達(dá)成像問(wèn)題進(jìn)行分析，通過(guò)正向分析，文中研究了基于非均勻傅立葉變換的成像方法。通過(guò)逆向分析，研究了基于正則化的成像方法。在結(jié)合目標(biāo)場(chǎng)景的稀疏先驗(yàn)后，研究了基于壓縮感知的成像方法，對(duì)該方法下的重構(gòu)性能進(jìn)行了分析與優(yōu)化，并對(duì)成像方程的失配問(wèn)題進(jìn)行了研

2、究。
　　本文首先從信號(hào)和幾何的角度建立了分布式無(wú)源雷達(dá)的成像模型，表明了空間譜域回波數(shù)據(jù)與目標(biāo)散射系數(shù)之間的傅立葉變換關(guān)系。進(jìn)而從空間譜的角度對(duì)分布式無(wú)源雷達(dá)的成像性能進(jìn)行了分析，并給出了空間譜填充樣式與收發(fā)布站之間的一般關(guān)系。依據(jù)空間譜域的非均勻填充特性，提出了基于非均勻傅立葉變換的分布式無(wú)源雷達(dá)成像方法，并通過(guò)仿真對(duì)成像的性能進(jìn)行了分析。研究表明，該方法能夠在空間譜填充處于相對(duì)均勻且致密的條件下獲得良好的成像結(jié)果。
　

3、　為獲得更為一般條件下的分布式無(wú)源雷達(dá)成像方法，本文從逆問(wèn)題的角度對(duì)成像過(guò)程進(jìn)行分析，表明成像逆問(wèn)題本質(zhì)上是一個(gè)病態(tài)問(wèn)題，并對(duì)成像逆問(wèn)題病態(tài)性的特點(diǎn)進(jìn)行研究，給出了病態(tài)性程度與收發(fā)布站之間的一般規(guī)律。為減弱病態(tài)性的影響，提出了基于Tikhonov正則化的分布式無(wú)源雷達(dá)成像方法，為削弱重構(gòu)矩陣中系統(tǒng)擾動(dòng)的影響，又提出了基于截?cái)嗫傮w最小二乘的分布式無(wú)源雷達(dá)成像方法，通過(guò)仿真對(duì)成像的性能進(jìn)行了分析與比較。
　　針對(duì)實(shí)際中可獲得的發(fā)射機(jī)和

4、接收機(jī)數(shù)目有限，相應(yīng)的空間譜填充處于稀疏條件的問(wèn)題，本文對(duì)基于壓縮感知的分布式無(wú)源雷達(dá)成像問(wèn)題進(jìn)行了研究，將幾種經(jīng)典的重構(gòu)算法應(yīng)用于成像反演中，并對(duì)正交匹配追蹤算法在噪聲條件下的重構(gòu)特性進(jìn)行了深入研究，推導(dǎo)并分析了迭代參數(shù)的取值要求以及成功重構(gòu)的概率。進(jìn)而對(duì)分布式無(wú)源雷達(dá)稀疏成像中的布站優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了研究，并通過(guò)并仿真對(duì)優(yōu)化后重構(gòu)性能的提升進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，本文分別對(duì)分布式無(wú)源雷達(dá)稀疏成像中的兩類(lèi)重構(gòu)矩陣失配問(wèn)題進(jìn)行研究。針