稀疏微波成像导论

　　稀疏微波成像是将稀疏信号处理引入微波成像并有机结合形成的新理论、新体制和新方法。本书系统地介绍其原理、方法和实验，主要内容包括：建立稀疏微波成像模型，介绍其稀疏表征、观测约束和性能评估；详细阐述基于成像算子的SAR原始数据域快速重构方法，将其应用于ScanSAR、TOPSSAR、滑动聚束SAR等工作模式，并推广至基于偏置相位中心天线的一发多收SAR成像；给出机载原理性验证实验结果和初步星载雷达系统设计实例。

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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 微波成像简介 1
1.2 稀疏信号处理概念 3
1.3 稀疏微波成像概念 4
1.4 稀疏微波成像必要性 6
1.5 研究现状 11
1.6 本书内容 15
第2章 雷达成像基础 18
2.1 雷达简介 18
2.2 合成孔径雷达成像原理 19
2.2.1 方位向合成孔径原理 19
2.2.2 距离向脉冲压缩原理 22
2.2.3 典型成像工作模式 23
2.3 合成孔径雷达成像算法 24
2.3.1 距离多普勒算法 24
2.3.2 chirp scaling算法 26
2.4 合成孔径雷达方程 27
2.5 星载合成孔径雷达设计考虑 29
2.5.1 方位模糊和距离模糊 29
2.5.2 脉冲重复频率选择 32
2.6 本章小结 33
第3章 稀疏信号处理基础 34
3.1 引言 34
3.2 稀疏性与稀疏表征 35
3.2.1 信号的稀疏性 35
3.2.2 信号的稀疏表征 35
3.3 非相关观测 38
3.4 观测矩阵 40
3.4.1 零空间性质 40
3.4.2 约束等距性质 41
3.4.3 相关性 41
3.5 稀疏重构 42
3.5.1 稀疏重构模型 42
3.5.2 凸优化和非凸优化算法 44
3.5.3 贪婪追踪算法 46
3.5.4 贝叶斯重构算法 47
3.6 本章小结 49
第4章 稀疏微波成像原理 50
4.1 引言 50
4.2 稀疏微波成像模型 51
4.3 雷达图像稀疏表征 54
4.4 合成孔径雷达观测矩阵 58
4.4.1 影响因素 60
4.4.2 观测矩阵构建 65
4.5 稀疏微波成像重构方法 77
4.6 性能评估 79
4.6.1 系统性能 79
4.6.2 图像质量 84
4.7 本章小结 87
第5章 稀疏微波成像快速重构方法 88
5.1 基于近似观测的稀疏微波成像快速重构方法 88
5.1.1 引言 88
5.1.2 稀疏微波成像快速重构原理 89
5.1.3 基于chirp scaling算子快速重构方法 92
5.1.4 基于距离多普勒算子快速重构方法 98
5.1.5 基于ω-k算子快速重构方法 99
5.1.6 基于后向投影算子快速重构方法 101
5.1.7 小结 105
5.2 扫描成像模式 105
5.2.1 引言 105
5.2.2 ScanSAR稀疏微波成像方法 106
5.2.3 TOPS SAR稀疏微波成像方法 110
5.2.4 滑动聚束SAR稀疏微波成像方法 116
5.2.5 小结 119
5.3 DPCA成像 120
5.3.1 引言 120
5.3.2 多通道SAR非均匀采样多普勒频谱重建 121
5.3.3 DPCA稀疏微波成像方法 126
5.3.4 仿真实验 129
5.3.5 小结 134
5.4 本章小结 134
第6章 稀疏微波成像实验 135
6.1 引言 135
6.2 机载稀疏微波成像原理实验验证 135
6.2.1 实验目的 135
6.2.2 场景选择 136
6.2.3 采样设计 138
6.2.4 实验结果 139
6.3 提升现有雷达成像性能实验验证 158
6.3.1 分辨能力提升和旁瓣抑制 158
6.3.2 方位模糊抑制 161
6.3.3 目标背景比提升 162
6.4 星载稀疏微波成像初步设计 164
6.4.1 设计原理 164
6.4.2 设计实例 166
6.5 本章小结 169
参考文献 170
中英文对照表 187
索引 191