SAR数据压缩技术基本模型及其实现研究

论文摘要

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)从其诞生之日起就在军事和民用建设中发挥出了巨大作用，她所具有的全天候、全天时、全空域的独特特点，使其得以广泛应用。近十多年来，随着科学技术的飞速发展，成像技术得到了提升，这不仅反映在成像方式的多样性、高分辨性以及灵活性，而且在在SAR成像处理和数据压缩技术方面也得到了提高，从而使SAR的应用平台不断增加，其作用越来越大。 合成孔径雷达在工作时将会产生大量的原始数据，尤其是当成像范围和成像分辨率有较高要求时，所产生的原始数据量往往非常大；然而，若在空中平台对所采集的数据进行实时成像处理时，不仅会增加平台的有效载荷、增加平台设备的复杂度，而且会占据平台的有效工作时间，从而减少获取目标的信息量，甚至会降低系统的性能。随着科学技术的发展，数据压缩技术也在不断提升，将数据压缩技术应用于合成孔径雷达系统中，无疑会较好地解决合成孔径雷达在空中平台上应用时所面临的上述问题。 本论文从分析成像原理入手，通过对SAR原始数据的分析和目标回波的建模研究，以信息论为基础，对SAR原始数据编码技术和图像数据编码技术进行了深入研究，提出了对SAR原始数据和图像数据进行压缩编码的基本模型，设计了SAP,数据压缩处理系统，构建了SAR数据处理集成仿真环境平台。 在本论文中，主要开展了以下几个方面内容的研究： (1) 通过分析SAR原始数据和图像数据的特征，建立了SAR目标回波模型，并利用目标回波模型模拟产生了所需要的SAR原始数据； (2) 通过对SAR原始数据特征的分析，提出并开展了以下几方面的研究： Ⅰ．提出了改进的SAR原始数据压缩方法的基本模型； Ⅱ．提出了SAR原始数据频域压缩方法；

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 合成孔径雷达的发展及现状
• 1.3 合成孔径雷达的应用
• 1.4 数据压缩在合成孔径雷达中的作用
• 1.5 本文的主要贡献
• 1.6 本文研究内容和结构安排
• 第二章 合成孔径雷达技术基本原理
• 2.1 合成孔径雷达原理
• 2.2 成像处理方法
• 2.3 SAR系统及其数据压缩
• 2.4 本章小结
• 第三章 目标回波模型及原始数据生成
• 3.1 目标模型研究
• 3.2 回波数据的生成
• 3.3 本章小结
• 第四章 SAR原始数据特性分析
• 4.1 量化编码技术
• 4.2 原始数据的特性分析
• 4.3 量化效果评估方法
• 4.4 本章小结
• 第五章 SAR原始数据压缩基本模型
• 5.1 数据压缩基本原理
• 5.2 块自适应量化编码
• 5.3 矢量量化技术
• 5.4 块自适应矢量量化
• 5.5 原始数据的频域量化
• 5.6 本章小结
• 第六章 SAR图像数据压缩编码基本模型
• 6.1 概述
• 6.2 图像数据压缩编码技术
• 6.3 小波变换在图像压缩编码中的应用
• 6.4 SAR图像编码中的相干斑抑制技术
• 6.5 本章小结
• 第七章 SAR数据压缩处理系统实现方法
• 7.1 数字信号处理芯片及其应用
• 7.2 可编程逻辑器件及其应用
• 7.3 SAR数据压缩处理系统实现方法
• 7.4 系统软件流程
• 7.5 实验结果及分析
• 7.6 系统设计改进途径
• 7.7 本章小结
• 第八章 SAR数据处理集成仿真环境平台
• 8.1 集成仿真环境平台构成
• 8.2 集成仿真环境平台的运用
• 8.3 本章小结
• 第九章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读博士学位期间参加的研究项目
• 攻读博士学位期间发表的论文