稀疏微波成像的首次机载实验：原型系统设计与结果分析
信号处理
2021-10-22 v1
摘要
本文报道了我们使用原型稀疏微波成像雷达系统在 2013 年 9 月和 2014 年 5 月进行的稀疏微波成像首次机载实验。这是首个专门面向稀疏微波成像设计的、有报道的成像雷达系统与机载实验。稀疏微波成像是一种新颖的雷达成像概念，主要是传统雷达成像技术与新发展的稀疏信号处理理论相结合，在提升现有微波成像系统成像质量以及设计优化的稀疏微波成像雷达系统以降低面向稀疏目标场景的系统采样率两方面获益。近年来许多研究者关注稀疏微波成像的相关课题，但极少有人关注原型系统设计与实验。我们介绍了我们的原型稀疏微波成像雷达系统，包括其系统设计、硬件考量与信号处理方法。系统设计中需考虑若干设计原则，包括采样方案、天线、SNR、波形、分辨率等。我们选取方位向抖动采样与距离向均匀采样以平衡系统复杂度与性能。成像算法为加速的 正则化算法。为测试原型雷达系统并验证稀疏微波成像框架的有效性，使用我们的原型系统开展了机载实验，并成功获得了首幅稀疏微波图像。我们使用三维相变图作为评估工具，分析了原型稀疏微波雷达系统在不同稀疏度、采样率、SNR 和采样方案下的成像性能。
引用
@article{arxiv.2110.10675,
title = {The First Airborne Experiment of Sparse Microwave Imaging: Prototype System Design and Result Analysis},
author = {Zhe Zhang and Bingchen Zhang and Chenglong Jiang and Xingdong Liang and Longyong Chen and Wen Hong and Yirong Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10675},
year = {2021}
}