基于壓縮感知理論的傅里葉望遠(yuǎn)系統(tǒng)的研究.pdf

1、傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)是一種將高分辨率的主動(dòng)成像技術(shù)與合成孔徑等多種技術(shù)結(jié)合在一起的干涉成像技術(shù),因其在探測(cè)深空目標(biāo)方面的卓越優(yōu)勢(shì)成為了當(dāng)前對(duì)地球同步軌道目標(biāo)高分辨率成像的首選技術(shù)。為了降低傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)采集系統(tǒng)的復(fù)雜度,提高工作效率,本文提出了一種基于壓縮感知理論的采樣方法并設(shè)計(jì)了一個(gè)遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)。
　　本文針對(duì)壓縮感知理論采樣原理中三要素的構(gòu)造,首先對(duì)傅里葉望遠(yuǎn)系統(tǒng)的回波信號(hào)進(jìn)行稀疏性分析,選擇合適的稀疏矩陣。其次,根據(jù)信號(hào)的稀疏特性

2、構(gòu)造測(cè)量矩陣,對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行降維測(cè)量,實(shí)現(xiàn)壓縮采樣。最后,根據(jù)稀疏矩陣和測(cè)量矩陣,構(gòu)造一個(gè)適用于傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)采集系統(tǒng)的恢復(fù)矩陣,該恢復(fù)矩陣能夠快速高精度的重構(gòu)出回波信號(hào)。通過(guò)計(jì)算機(jī)在MATLAB環(huán)境下對(duì)該方法的原理和過(guò)程進(jìn)行了仿真和驗(yàn)證,結(jié)果表明,利用4％的測(cè)量樣本與利用全部測(cè)量樣本重構(gòu)的回波信號(hào)相對(duì)誤差不到1％,證實(shí)了該理論能夠有效大幅度降低傅里葉望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)采樣、存儲(chǔ)和傳輸壓力,簡(jiǎn)化采集系統(tǒng)復(fù)雜度,對(duì)傅里葉望遠(yuǎn)鏡更高分辨率成像有重要意

3、義。
　　設(shè)計(jì)了傅里葉望遠(yuǎn)術(shù)外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng),并在Lab VI EW平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。首先該系統(tǒng)通過(guò)設(shè)計(jì)共享變量實(shí)現(xiàn)發(fā)射及接收端的信息通訊,完成數(shù)據(jù)的采集啟動(dòng)應(yīng)答。其次設(shè)立單點(diǎn)采集及連續(xù)采集兩種模式,實(shí)現(xiàn)了多次測(cè)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集存儲(chǔ)功能;最后完成了兩種濾波方式處理采集數(shù)據(jù)以抑制噪聲,能夠同時(shí)獲取兩組不同方式的數(shù)據(jù)結(jié)果,有效節(jié)省了采集時(shí)間,提高了采集效率。該系統(tǒng)已在實(shí)際外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中投入使用,使用結(jié)果顯示其提高了數(shù)據(jù)