基于稀疏信号处理的穿透成像增强算法 被引量：8

1

作者 陈诚 刘涛 +2 位作者 宋晓骥 粟毅 金光虎 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期2021-2027,共7页

针对表层穿透雷达应用于无损检测成像时精度与效率难以同时有效满足的问题,提出一种基于稀疏信号处理的穿透成像增强算法。该方法在基于l1范数正则化(L1-based regularization,L1R)稀疏成像方法的基础上,结合交替方向乘子法求解最优化函... 针对表层穿透雷达应用于无损检测成像时精度与效率难以同时有效满足的问题,提出一种基于稀疏信号处理的穿透成像增强算法。该方法在基于l1范数正则化(L1-based regularization,L1R)稀疏成像方法的基础上,结合交替方向乘子法求解最优化函数,并根据目标函数通过对偶迭代运算得到稀疏特征增强后的复图像数据。实测结果表明,所提方法与L1R方法相比,数据处理速度达8倍,信杂比改善程度达20.91 dB,与其他方法的对比实验结果也表明,该算法能在保持运算速度的条件下实现高质量成像。 展开更多

关键词 稀疏信号处理 无损检测 交替方向乘子法 表层穿透雷达

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参数化稀疏表征在雷达探测中的应用 被引量：7

2

作者 李刚 夏香根 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2016年第1期1-7,共7页

稀疏信号处理已经在雷达目标探测领域得到应用,并获得了优于传统方法的探测性能。然而,雷达目标探测过程中往往存在目标运动、雷达轨迹误差等未知因素,这导致预先设计的字典矩阵无法实现雷达信号的最优稀疏表征。该文将介绍字典学习的... 稀疏信号处理已经在雷达目标探测领域得到应用,并获得了优于传统方法的探测性能。然而,雷达目标探测过程中往往存在目标运动、雷达轨迹误差等未知因素,这导致预先设计的字典矩阵无法实现雷达信号的最优稀疏表征。该文将介绍字典学习的一个分支—参数化稀疏表征,该方法通过构建参数化的字典矩阵,实现了对雷达探测过程中未知参数的动态学习和雷达信号的最优稀疏表征。该文还将介绍参数化稀疏表征在逆合成孔径雷达成像、合成孔径雷达自聚焦、基于微多普勒的目标识别等若干雷达探测问题中的应用。 展开更多

关键词 稀疏信号处理 雷达探测 字典学习

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基于复近似信息传递的多通道SAR成像方法 被引量：6

3

作者 吴辰阳 魏中浩 +1 位作者 张冰尘 卢晓军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1249-1254,共6页

偏置相位中心天线(displaced phase center antenna,DPCA)技术作为一种实现高分辨率、宽测绘带宽的有效技术手段,被广泛应用于高性能合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统研制中。为了实现最佳的成像效果,DPCA雷达成像系统... 偏置相位中心天线(displaced phase center antenna,DPCA)技术作为一种实现高分辨率、宽测绘带宽的有效技术手段,被广泛应用于高性能合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统研制中。为了实现最佳的成像效果,DPCA雷达成像系统需要满足方位向均匀采样条件,否则会导致方位向等效相位中心的周期性非均匀分布,进而使用经典匹配滤波成像方法会产生严重的方位模糊。根据稀疏信号处理理论,本文提出了一种基于复近似信息传递(complex approximate message passing,CAMP)算法的多通道非均匀采样DPCA成像方法,可以有效地解决多通道SAR因非均匀采样所产生的方位模糊以及杂波干扰问题,实现对观测区域的高精度重建。仿真和实际数据实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 偏置相位中心天线 复近似信息传递 稀疏信号处理

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基于L_(1)&TV正则化的低过采样Staggered SAR成像方法

4

作者 刘鸣谦 徐仲秋 +2 位作者 陈天成 张冰尘 吴一戎 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2718-2726,共9页

高分辨率宽测绘带(high-resolution and wide-swath,HRWS)成像是星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)发展的重要趋势。Staggered SAR通过改变脉冲重复频率(pulse repetition frequency,PRF)将盲区分散在整个成像带内,可以... 高分辨率宽测绘带(high-resolution and wide-swath,HRWS)成像是星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)发展的重要趋势。Staggered SAR通过改变脉冲重复频率(pulse repetition frequency,PRF)将盲区分散在整个成像带内,可以将距离向幅宽扩展为传统体制的数倍。针对变PRF模式存在的非均匀采样和回波数据丢失问题,提出了一种基于L_(1)&TV正则化的低过采样Staggered SAR成像方法。所提方法可以在不恢复丢失数据的情况下实现方位模糊抑制,并且在稀疏重构模型中引入TV正则化项,从而实现分布式目标的精确重构。仿真和实际数据实验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 交错模式 非均匀采样 稀疏信号处理 L_(1)&TV正则化

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基于振动信号分析的数控机床自动换刀系统故障诊断研究

5

作者 陆丽丽 《机械制造与自动化》 2023年第6期131-133,146,共4页

以加工中心圆盘式刀库机械手自动换刀系统为研究对象,采用Laplace小波构造参数脉冲字典,利用分裂增广拉格朗日收缩算法求解稀疏表示系数,提取自动换刀循环过程中振动信号的瞬态特征,并用频率、阻尼比、发生时刻等参数表征,实现了系统故... 以加工中心圆盘式刀库机械手自动换刀系统为研究对象,采用Laplace小波构造参数脉冲字典,利用分裂增广拉格朗日收缩算法求解稀疏表示系数,提取自动换刀循环过程中振动信号的瞬态特征,并用频率、阻尼比、发生时刻等参数表征,实现了系统故障特征的精确提取,提高了自动换刀系统状态分析和诊断的精确性,延长了自动换刀系统的正常工作时间,提升了系统的可靠性。 展开更多

关键词 自动换刀系统 故障诊断 稀疏信号处理

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跳频与重频二维抖动雷达信号的稀疏重构技术研究 被引量：4

6

作者 张轶芃 王峰 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2021年第9期891-899,共9页

针对雷达捷变频波形引入跳频抖动和重频抖动策略,可以提高雷达的低截获和抗干扰能力。该种波形导致相邻脉冲相位不连续和采样不均匀,从而造成传统的多脉冲间快速傅里叶变换(FFT)处理无法获得相参积累。采用了一种基于多点欠定系统聚焦求... 针对雷达捷变频波形引入跳频抖动和重频抖动策略,可以提高雷达的低截获和抗干扰能力。该种波形导致相邻脉冲相位不连续和采样不均匀,从而造成传统的多脉冲间快速傅里叶变换(FFT)处理无法获得相参积累。采用了一种基于多点欠定系统聚焦求解(MFOCUSS)算法的距离-多普勒联合稀疏信号处理方法,可以针对上述复杂波形实现距离与速度估计。同时,稀疏信号处理适用于部分频点的回波信号中存在干扰的情形。通过计算机仿真表明,基于MFOCUSS的稀疏信号处理算法可以实现跳频抖动和重频抖动情况下的捷变频波形的目标距离速度测量。同时,针对缺失脉冲情况,也具有良好的检测性能。 展开更多

关键词 抗干扰 频率捷变 参数估计 稀疏信号处理

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一种改进的迭代软阈值算法及其应用 被引量：3

7

作者 张倩 李海洋 《纺织高校基础科学学报》 CAS 2018年第2期253-260,共8页

为了解决迭代软阈值算法(ISTA)收敛速度较慢,得到的最优解不够稀疏等问题,提出基于梯度算法思想的改进ISTA,即SFISTA.该算法修改了ISTA迭代式中的梯度算子,使得迭代点x^(n+1)的求解同时依赖于前两步的迭代.将SFISTA应用于稀疏信号处理... 为了解决迭代软阈值算法(ISTA)收敛速度较慢,得到的最优解不够稀疏等问题,提出基于梯度算法思想的改进ISTA,即SFISTA.该算法修改了ISTA迭代式中的梯度算子,使得迭代点x^(n+1)的求解同时依赖于前两步的迭代.将SFISTA应用于稀疏信号处理及稀疏主成分分析实验中,结果表明,该算法不仅提高了ISTA的收敛速度,也促进了最优解的稀疏度. 展开更多

关键词 迭代软阈值算法 梯度算子 稀疏信号处理 稀疏主成分

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结构化信号处理理论和方法的研究进展 被引量：3

8

作者 李廉林 周小阳 崔铁军 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2015年第5期491-502,共12页

结构化信号处理是近年来信息领域发展极为迅猛的一个研究分支,它革新了以Nyquist-Shannon理论为基础的信号处理经典体系的众多结论,开启了面向对象的信息处理的大门,促使挖掘信号的结构性与自适应测量有机结合,推动了信息论、电子学、... 结构化信号处理是近年来信息领域发展极为迅猛的一个研究分支,它革新了以Nyquist-Shannon理论为基础的信号处理经典体系的众多结论,开启了面向对象的信息处理的大门,促使挖掘信号的结构性与自适应测量有机结合,推动了信息论、电子学、医疗、应用数学、物理等领域的发展。结构化信号处理研究结构化信号的获取、表征、复原及应用等问题,主要包含4方面内容:(1)研究结构化信号表征与测度的模型和理论;(2)研究结构化信号的复原模型、理论及算法实现;(3)研究信号获取的新体制;(4)研究结构化信号处理的应用。该文以数据和先验两类信息源的融合为主线,讨论了结构化信号处理在信号表征和大尺度信号复原等方面的最新研究结果,并对该领域的发展进行了展望。 展开更多

关键词 结构化信号 稀疏信号处理 奈奎斯特采样定理 任务驱动信号处理

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基于Lasso的稀疏微波成像分块成像原理与方法研究(英文) 被引量：1

9

作者 向寅 张冰尘 洪文 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2013年第3期271-277,共7页

稀疏微波成像需要使用相对复杂的非线性处理方法,这些方法难于处理大场景成像问题,为此,该文提出了一种适用于大场景稀疏微波成像的分块成像方法。该方法首先将大场景观测数据和成像区域分割成一一对应的子数据块和子区域,然后利用基于L... 稀疏微波成像需要使用相对复杂的非线性处理方法,这些方法难于处理大场景成像问题,为此,该文提出了一种适用于大场景稀疏微波成像的分块成像方法。该方法首先将大场景观测数据和成像区域分割成一一对应的子数据块和子区域,然后利用基于Lasso的稀疏微波成像方法对各子区域独立重建,最后拼接子区域重建结果得到大场景整体图像。相比于对稀疏观测场景进行整体重建,该分块处理方法可以控制每次重建所涉及的数据量,同时理论分析表明分块处理稀疏场景重建误差不超过整体重建误差上界的两倍。数值仿真及实测数据处理结果验证了该分块处理方法的有效性。 展开更多

关键词 微波成像 稀疏信号处理 稀疏微波成像 Lasso 分块成像

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基于稀疏处理的雷达复杂调制波形目标参数估计

10

作者 丁守峰 王峰 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2022年第6期557-565,共9页

随着电子对抗技术的迅速发展,雷达发射形式简单的信号容易被电子干扰机在短时间内截获、分析和识别,并快速产生干扰信号。为了提高雷达的低截获的抗干扰能力,提出了一种OFDM调制信号,该信号脉冲内部各子脉冲间采用频域稀疏编码,各子脉... 随着电子对抗技术的迅速发展,雷达发射形式简单的信号容易被电子干扰机在短时间内截获、分析和识别,并快速产生干扰信号。为了提高雷达的低截获的抗干扰能力,提出了一种OFDM调制信号,该信号脉冲内部各子脉冲间采用频域稀疏编码,各子脉冲内部采用相位编码,同时各个发射脉冲内调制信号的频域稀疏编码可变,提高了信号的复杂度,将其作为捷变频雷达的发射信号。文中采用了一种基于多点欠定系统聚焦求解(MFOCUSS)算法的距离-多普勒联合稀疏信号处理方法,可以针对基于OFDM调制信号的雷达回波信号准确估计目标的距离与速度参数。仿真结果验证了稀疏信号处理技术适用于雷达回波信号中部分频点受干扰情形下对目标的检测。 展开更多

关键词 低截获 抗干扰 捷变频 参数估计 稀疏信号处理 MFOCUSS

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基于极坐标格式的方位距离解耦稀疏SAR成像算法

11

作者 韩明 魏中浩 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第7期41-44,共4页

基于稀疏信号处理的合成孔径雷达(SAR)成像方法可以使SAR图像特征得到增强。为了减小内存占用和计算量,在稀疏SAR成像过程中常采用基于传统成像算法的方位距离解耦算子。极坐标格式算法(PFA)是传统的聚束SAR成像算法,文中将PFA引入到稀... 基于稀疏信号处理的合成孔径雷达(SAR)成像方法可以使SAR图像特征得到增强。为了减小内存占用和计算量,在稀疏SAR成像过程中常采用基于传统成像算法的方位距离解耦算子。极坐标格式算法(PFA)是传统的聚束SAR成像算法,文中将PFA引入到稀疏聚束SAR成像模型之中,在稀疏重构时使用基于PFA的方位距离解耦算子来替代观测矩阵及其共轭转置,达到减少内存和计算量的目的;同时,可以使SAR图像得到增强。实际数据的处理结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 稀疏信号处理 方位距离解耦

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