分布式無源雷達成像方法研究.pdf

1、分布式無源雷達成像主要是指利用空間上充分展開的多發(fā)射機和多接收機同時進行目標觀測的一種成像方式，著重強調(diào)的是多發(fā)射機和多接收機之間相對于目標的空間展開性。本文分別從正向和逆向兩個角度對分布式無源雷達成像問題進行分析，通過正向分析，文中研究了基于非均勻傅立葉變換的成像方法。通過逆向分析，研究了基于正則化的成像方法。在結(jié)合目標場景的稀疏先驗后，研究了基于壓縮感知的成像方法，對該方法下的重構(gòu)性能進行了分析與優(yōu)化，并對成像方程的失配問題進行了研

2、究。
　　本文首先從信號和幾何的角度建立了分布式無源雷達的成像模型，表明了空間譜域回波數(shù)據(jù)與目標散射系數(shù)之間的傅立葉變換關(guān)系。進而從空間譜的角度對分布式無源雷達的成像性能進行了分析，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源雷達成像方法，并通過仿真對成像的性能進行了分析。研究表明，該方法能夠在空間譜填充處于相對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源雷達成像方法，本文從逆問題的角度對成像過程進行分析，表明成像逆問題本質(zhì)上是一個病態(tài)問題，并對成像逆問題病態(tài)性的特點進行研究，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正則化的分布式無源雷達成像方法，為削弱重構(gòu)矩陣中系統(tǒng)擾動的影響，又提出了基于截斷總體最小二乘的分布式無源雷達成像方法，通過仿真對成像的性能進行了分析與比較。
　　針對實際中可獲得的發(fā)射機和

4、接收機數(shù)目有限，相應(yīng)的空間譜填充處于稀疏條件的問題，本文對基于壓縮感知的分布式無源雷達成像問題進行了研究，將幾種經(jīng)典的重構(gòu)算法應(yīng)用于成像反演中，并對正交匹配追蹤算法在噪聲條件下的重構(gòu)特性進行了深入研究，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。進而對分布式無源雷達稀疏成像中的布站優(yōu)化問題進行了研究，并通過并仿真對優(yōu)化后重構(gòu)性能的提升進行了驗證。
　　最后，本文分別對分布式無源雷達稀疏成像中的兩類重構(gòu)矩陣失配問題進行研究。針