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基于改进SVA和压缩感知的SAL旁瓣抑制算法

尹红飞 郭亮 周煜 孙剑锋 曾晓东 唐禹 邢孟道

尹红飞, 郭亮, 周煜, 孙剑锋, 曾晓东, 唐禹, 邢孟道. 基于改进SVA和压缩感知的SAL旁瓣抑制算法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1230005-1230005(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1230005
引用本文: 尹红飞, 郭亮, 周煜, 孙剑锋, 曾晓东, 唐禹, 邢孟道. 基于改进SVA和压缩感知的SAL旁瓣抑制算法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1230005-1230005(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1230005
Yin Hongfei, Guo Liang, Zhou Yu, Sun Jianfeng, Zeng Xiaodong, Tang Yu, Xing Mengdao. Sidelobe-suppression algorithm of SAL data with modified SVA and compressive sensing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1230005-1230005(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1230005
Citation: Yin Hongfei, Guo Liang, Zhou Yu, Sun Jianfeng, Zeng Xiaodong, Tang Yu, Xing Mengdao. Sidelobe-suppression algorithm of SAL data with modified SVA and compressive sensing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1230005-1230005(8). doi: 10.3788/IRLA201847.1230005

基于改进SVA和压缩感知的SAL旁瓣抑制算法

doi: 10.3788/IRLA201847.1230005
基金项目: 

国家自然科学基金(61001211,61303035,61471283,61475122);中央高校基本科研业务费专项资金(NSIY171412);陕西省自然科学基金(2017JQ6021);国家重点科学仪器设备研制项目(2013YQ310633)

详细信息
    作者简介:

    尹红飞(1993-),女,博士生,主要从事合成孔径激光雷达方面的研究。Email:yinhongfei1212@163.com

    通讯作者: 郭亮(1984-),男,副教授,博士,主要从事激光雷达系统技术、光电信号处理、雷达成像和激光雷达成像、基于FPGA和DSP的信号采集、存储和处理方面的研究。Email:lguo@mail.xidian.edu.cn
  • 中图分类号: TN958.98

Sidelobe-suppression algorithm of SAL data with modified SVA and compressive sensing

  • 摘要: 针对机载合成孔径激光雷达实测数据成像中旁瓣较高的问题,提出一种新旁瓣抑制算法。压缩感知理论表明,稀疏信号恢复重构过程的同时,信号旁瓣会被压低,但合成孔径激光雷达图像不是稀疏的。针对这一问题,提出了一种基于改进SVA(Spatially Variant Apodization)和压缩感知重构SAL图像的旁瓣抑制算法。首先,利用改进SVA算法将SAL图像变稀疏,然后再利用压缩感知算法对稀疏图像进行恢复。分别对SAL仿真数据和实际高旁瓣SAL复图像进行抑制旁瓣处理。仿真结果表明:该算法能够在保证主瓣不被展宽的前提下有效抑制SAL旁瓣。
  • [1] Zeng Fei, Gao Shijie, San Xiaogang, et al. Development status and trend of airborne laser communication terminals[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1):65-73. (in Chinese)
    [2] Wang Lijun, Peng Hangyu, Zhang Jun. Advance on high power diode laser coupling[J]. Chinese Optics, 2015, 4(4):517-534. (in Chinese)
    [3] Li Fan, Wu Shuangyang, Zheng Yongchao, et al. Overview of the development of synthetic aperture lidar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(1):55-59. (in Chinese)
    [4] Li Daojing, Du Jianbo, Ma Meng, et al. System analysis of spaceborne synthetic aperture ladar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11):1130002. (in Chinese)
    [5] Hong Guanglie, Wang Jianyu, Meng Zhaohua, et al. Chirped amplitude modulation and range dimension processing of near infrared synthetic aperture ladar[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2009, 28(3):229-234. (in Chinese)
    [6] Funk E, Reintjes J, Rickard L J, et al. Two-dimensional synthetic aperture imaging in the optical domain[J]. Optics Letters, 2002, 27(22):1983-1985.
    [7] Ricklin J, Schumm B, Dierking M, et al. Synthetic aperture ladar for tactical imaging[R]. DARPA Strategic Technology Office, 2007.
    [8] Krause B W, Buck J, Ryan C, et al. Synthetic aperture ladar flight demonstration[C]//Applications and Technology. Optical Society of America, 2011:PDPB7.
    [9] Crouch S, Barber Z W. Laboratory demonstrations of interferometric and spotlight synthetic aperture ladar techniques[J]. Opt Express, 2012, 20(22):24237-24246.
    [10] Zhou Yu, Xu Nan, Luan Zhu, et al. 2D imaging experiment of a 2D target in a laboratory-scale synthetic aperture imaging ladar[J]. Acta Optica Sinica, 2009, 29(7):2030-2032. (in Chinese)
    [11] Xing Mengdao, Guo Liang, Tang Yu, et al. Design on the experiment optical system of synthetic aperture imaging lidar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2009, 38(2):290-294. (in Chinese)
    [12] Liu Liren, Zhou Yu, Zhi Ya'nan, et al. A large-aperture synthetic aperture imaging ladar demonstrator and its verification in laboratory space[J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31(9):112-116. (in Chinese)
    [13] Liu Guoguo, Wu Jin, Zhu Bingqi, et al. Nonlinear degradation and compensation on range resolution in synthetic aperture ladar experiment[J]. Laser Infrared, 2009, 39(9):934-938. (in Chinese)
    [14] Li Fei, Zhang Hongyi, Wu Jun, et al. Mechanism and experiment of code intensity-modulation on synthetic aperture ladar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9):2575-2582. (in Chinese)
    [15] Li Fei, Zhang Hongyi, Xu Weiming, et al. Design and experiment of space borne synthetic aperture ladar for non-cooperative targets imaging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(10):1030001. (in Chinese)
    [16] Hu Yihua, Shu Rong. Airborne and spaceborne laser sounding technology and application[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(S3):8-13. (in Chinese)
    [17] Wu Jin, Yang Zhaosheng, Zhao Zhilong, et al. Synthetic aperture ladar imaging with one-way far-field diffraction[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2013, 32(6):514-518. (in Chinese)
    [18] Xiong Tao, Wang Shuang, Hou Biao. A resample-based SVA algorithm for sidelobe reduction of SAR/ISAR imagery with noninteger nyquist sampling rate[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2014, 53(2):1016-1028.
    [19] Donoho D L. Compressed sensing[J]. IEEE Transaction on Information Theory, 2006(3):1289-1306.
    [20] Zhang Lei, Xing Mengdao, Jun Li, et al. Resolution enhancement for inversed synthetic aperture radar imaging under low SNR viaimproved compressive sensing[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2010, 48(10):3824-3838.
    [21] Dai Qionghai, Fu Changjun, Ji Xiangyang. Research on compressed sensing[J]. Chinese Journal of Computers, 2011, 34(3):425-434.
    [22] Stankwitz H C, Dallaire R J, Fienup J R. Nonlinear apodization for side lobe control in SAR imagery[J]. IEEE Trans Aerosp Electron Syst, 1995, 31(1):267-279.
    [23] Zhou Yuren, Geng Aihui, Zhang Qiang, et al. Fusion of infrared and visible images based on compressive sensing[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(3):855-863. (in Chinese)
    [24] Zhu Qiuping, Yan Jia, Zhang Hu, et al. Real-time tracking using multiple features based on compressive sensing[J]. Optics and Precision Engineering, 2013, 21(2):437-444. (in Chinese)
  • [1] 孙强, 戴鹭楠, 应恺宁, 倪辰荫.  二分搜索和压缩感知在激光超声内部缺陷快速检测技术的应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210810-1-20210810-13. doi: 10.3788/IRLA20210810
    [2] 杨程, 鄢秋荣, 祝志太, 王逸凡, 王明, 戴伟辉.  基于深度学习的压缩光子计数激光雷达 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200380-20200380. doi: 10.3788/IRLA20200380
    [3] 田鹤, 毛宏霞, 刘铮, 曾铮.  机载逆合成孔径激光雷达微动目标稀疏成像 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200190-20200190. doi: 10.3788/IRLA20200190
    [4] 顾忠政, 殷达, 聂守平, 冯少彤, 邢芳俭, 马骏, 袁操今.  基于涡旋滤波的图像边缘增强研究进展 . 红外与激光工程, 2019, 48(6): 603015-0603015(14). doi: 10.3788/IRLA201948.0603015
    [5] 张珂殊, 吴一戎.  距离向扫描合成孔径激光雷达目标三维重建 . 红外与激光工程, 2019, 48(3): 330001-0330001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0330001
    [6] 徐晨光, 邓承志, 朱华生.  近似稀疏约束的多层非负矩阵分解高光谱解混 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1117010-1117010(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1117010
    [7] 李光远, 孙建锋, 周煜, 卢智勇, 张国, 许蒙蒙, 张波.  直视合成孔径激光雷达自补偿高速空间波前调制器 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1030001-1030001(7). doi: 10.3788/IRLA201847.1030001
    [8] 袁影, 王晓蕊, 吴雄雄, 穆江浩, 张艳.  多孔径压缩编码超分辨率大视场成像方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 824001-0824001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0824001
    [9] 李飞, 张鸿翼, 徐卫明, 舒嵘.  天基合成孔径激光雷达非合作目标成像系统设计与实验 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1030001-1030001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1030001
    [10] 唐禹, 秦宝, 晏芸, 汪路锋, 邢孟道.  多发多收合成孔径激光雷达高分辨率宽测绘带成像 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 830001-0830001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0830001
    [11] 杨新锋, 张金娜, 滕书华, 崔宇.  利用压缩感知实现随机变频雷达散射中心估计 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 526004-0526004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0526004
    [12] 韩申生, 龚文林, 陈明亮, 李恩荣, 薄遵望, 李望, 张惠, 高昕, 邓陈进, 梅笑东, 王成龙.  基于稀疏和冗余表象的鬼成像雷达研究进展 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2547-2555.
    [13] 张艳, 陈涌, 周鼎富, 侯天晋.  锐化函数对合成孔径激光雷达成像图像的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2588-2592.
    [14] 尹继豪, 孙建颖.  基于压缩感知理论的波段重构方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1260-1264.
    [15] 吴谨, 李斐斐, 赵志龙, 杨兆省, 王东蕾, 唐永新, 苏园园, 梁娜.  条带模式合成孔径激光雷达不依赖PGA的高分辨率成像演示 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3559-3564.
    [16] 陈春利, 谢红梅, 彭进业, 王志成, 王保平.  压缩感知机动目标ISAR成像新方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2269-2274.
    [17] 徐显文, 洪光烈, 张琨锋, 胡以华, 舒嵘.  月面成像合成孔径激光雷达性能分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 621-625.
    [18] 张艳, 史晓丁, 陈涌, 赵彬, 周鼎富, 侯天晋.  基于外差探测的合成孔径激光雷达成像模拟 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2027-2031.
    [19] 谭歆, 冯晓毅, 王保平.  稀疏带状测量矩阵在压缩感知ISAR成像中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3137-3143.
    [20] 朱丰, 张群, 冯有前, 罗迎, 李开明, 梁必帅.  逆合成孔径激光雷达鸟类目标压缩感知识别方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 256-261.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-10
  • 修回日期:  2018-08-20
  • 刊出日期:  2018-12-25

基于改进SVA和压缩感知的SAL旁瓣抑制算法

doi: 10.3788/IRLA201847.1230005
    作者简介:

    尹红飞(1993-),女,博士生,主要从事合成孔径激光雷达方面的研究。Email:yinhongfei1212@163.com

    通讯作者: 郭亮(1984-),男,副教授,博士,主要从事激光雷达系统技术、光电信号处理、雷达成像和激光雷达成像、基于FPGA和DSP的信号采集、存储和处理方面的研究。Email:lguo@mail.xidian.edu.cn
基金项目:

国家自然科学基金(61001211,61303035,61471283,61475122);中央高校基本科研业务费专项资金(NSIY171412);陕西省自然科学基金(2017JQ6021);国家重点科学仪器设备研制项目(2013YQ310633)

  • 中图分类号: TN958.98

摘要: 针对机载合成孔径激光雷达实测数据成像中旁瓣较高的问题,提出一种新旁瓣抑制算法。压缩感知理论表明,稀疏信号恢复重构过程的同时,信号旁瓣会被压低,但合成孔径激光雷达图像不是稀疏的。针对这一问题,提出了一种基于改进SVA(Spatially Variant Apodization)和压缩感知重构SAL图像的旁瓣抑制算法。首先,利用改进SVA算法将SAL图像变稀疏,然后再利用压缩感知算法对稀疏图像进行恢复。分别对SAL仿真数据和实际高旁瓣SAL复图像进行抑制旁瓣处理。仿真结果表明:该算法能够在保证主瓣不被展宽的前提下有效抑制SAL旁瓣。

English Abstract

参考文献 (24)

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