非平穩(wěn)信號廣義S變換及其在SAR圖像分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、時頻分析作為非平穩(wěn)信號分析的有力工具，是現(xiàn)代信號處理領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)。Stockwell變換（S變換）是最新提出的一種時頻分析方法，目前主要應(yīng)用于一維信號處理中，在二維信號處理領(lǐng)域應(yīng)用尚少。因?yàn)楹铣煽讖嚼走_(dá)(SAR)信號是一種復(fù)雜的非平穩(wěn)信號，所以合適的時頻分析方法是進(jìn)行SAR圖像處理與分析的關(guān)鍵。目前，針對SAR的圖像處理與分析方法研究尚處在起步階段。
　　本文首次提出廣義S變換的時頻分析方法，并將其作為SAR圖像信號時頻譜分

2、析的一種新的有效的分析方法。本文在此方面所開展的研究工作，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　論文首先從基本的線性時頻分析理論出發(fā)，簡要介紹了短時傅立葉變換、小波變換和S變換等時頻分析方法，并且比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和相互之間的聯(lián)系。
　　論文重點(diǎn)研究了S變換的基本理論和算法實(shí)現(xiàn)。為了提高基本S變換的實(shí)用性和靈活性，論文通過兩個調(diào)節(jié)參數(shù)來改造基本S變換的高斯窗函數(shù)，得到時頻分辨率可調(diào)的廣義S變換，并且詳細(xì)闡述廣義S變換在圖像處理

3、中的應(yīng)用原理和算法實(shí)現(xiàn)。
　　論文最后結(jié)合一個仿真模型和兩個實(shí)際場景的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。將S變換用于線性調(diào)頻信號（LFM）的仿真模型，證明了S變換用于非平穩(wěn)信號處理的可行性和有效性；基于同一場景的廣義S變換的SAR圖像和光學(xué)圖像的對比實(shí)驗(yàn)，則表明相比光學(xué)圖像，S變換更適合于時頻信息豐富的SAR圖像處理；同一SAR圖像的S變換和時頻分辨率可調(diào)的廣義S變換的對比實(shí)驗(yàn)，則表明通過廣義S變換得到的SAR圖像局部頻譜比基本S變換得到的