基于稀疏約束的鬼成像激光雷達.pdf

1、傳統(tǒng)的激光雷達在遠距離目標探測中很難同時滿足成像速度、靈敏度以及抗干擾能力等方面的性能需要。然而，鬼成像理論可以使得激光雷達具備更強的抗干擾性能;壓縮感知理論則可以大大減少采樣次數，提高成像速度。本文將這兩者結合，研究了壓縮鬼成像算法，并基于該理論搭建了一套雷達樣機系統(tǒng)，探索了它在實際目標探測成像中的應用，具有更加優(yōu)異的成像性能。主要內容包括:
　　1)經典鬼成像理論的數學推導:本文通過符合測量和二階關聯(lián)理論，推導了鬼成像的數學關

2、系式;研究了贗熱光源的數學表達，闡釋了其具有和真熱光源相似的特性，證明了贗熱光源鬼成像的可行性。
　　2)壓縮鬼成像算法的原理:本文首先從統(tǒng)計學角度，闡述了計算鬼成像的實現原理;接著，解釋了壓縮感知理論，指出常見探測目標滿足壓縮感知所需要的稀疏性條件，進而推導了CS算法在計算鬼成像中應用的可行性，就此提出壓縮鬼成像算法;最后，通過二值目標和灰度目標的仿真以及實驗，驗證了該算法。
　　3)稀疏約束鬼雷達的樣機研制:本文基于壓縮

3、鬼成像算法搭建了一套激光雷達樣機系統(tǒng)，該系統(tǒng)結構精簡、原理清晰。通過選取遠處靶標進行探測表明，稀疏約束鬼雷達在成像速度和質量等多個方面相對于傳統(tǒng)激光雷達具有明顯優(yōu)勢。
　　4)鬼成像中的散斑正交化研究:贗熱光源中毛玻璃形成的散斑場呈復高斯圓分布，所以對應的散斑強度滿足二項式分布，雖然滿足算法需要，但其非正交的特性限制了成像質量。因此，提出一種散斑正交化的方法，將二項式分布轉換為正交分布。該方法在不增加額外采樣時間的條件下，顯著地提