| 题名 | 合成孔径雷达数据压缩技术研究 |
| 作者 | 陈曦 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 张平 |
| 关键词 | 合成孔径雷达（SAR） 原始数据压缩 图像压缩 压缩比可变的分块自适应量化（FBAQ） 现场可编程门阵列（FPGA） 饱和 自动增益控制（AGC） 小波包变换（WPT） 双树复数小波变换（DT-CWT） 多级树集合分裂树（SPIHT） |
| 其他题名 | Study of SAR Data Compression Techniques |
| 中文摘要 | 本论文深入研究了SAR原始数据和图像数据压缩技术。采用FPGA实现了压缩比可变的BAQ（FBAQ）算法；研究了数字自动增益控制（AGC）技术的增益控制策略；在提高原始数据压缩性能上，提出一种小波包级联矢量量化的SAR原始数据压缩算法；利用双树复数小波变换（DT-CWT）具备的近似平移不变性和较强的方向选择性等优越性，提出基于DT-CWT的SAR图像嵌入式编码方法，并对基于DT-CWT的相干斑抑制进行了论证。 本论文的主要工作和创新点归纳如下： (1) 针对SAR原始数据应用模式及成像质量的不同需求，提出了采用FPGA结构实现压缩比可变BAQ算法的方法。设计采用Xilinx公司百万门FPGA，在数据流、内部工作时钟、累加器阵列、量化编码表及拼接电路等关键技术的设计上，通过并行和流水工作方式来提高运算速度，利用资源共享来降低系统的硬件规模，满足SAR系统小型化、低功耗和高可靠性的要求。采用星载和机载SAR实际数据对FBAQ算法的性能进行了原始数据域和图像域的评估，论证了FBAQ算法满足从最大测绘带的中等成像质量到较窄测绘带的高精度成像质量的要求。 (2) 针对ADC饱和所导致的原始数据压缩性能下降及采样信号功率损失问题，研究了SAR接收机系统采用数字AGC技术的增益控制策略。在深入研究数字AGC的单、双门限步进调整法的基础上，通过回波信号统计和系统性能分析，提出一种基于信噪比最优准则的门限设置方法，对双门限调整的上下门限对比量作了限定，并从理论上分析了FBAQ压缩算法与AGC耦合对增益门限设置产生的影响。 (3) 提出一种小波包级联矢量量化的SAR原始数据压缩算法。该算法将小波包系数符号位单独编码，从而缩小数据动态范围；依据小波包子带系数的空间和频率相关性，提出采用沿方位向构造矢量的分组方式；对变换域的子带各自训练码书，通过提高码书对数据的适应能力，减小编码误差。数值实验结果表明，该算法所取得的数据域和图像域信噪比相对于BAQ有大幅度提高，优于WPT-BAQ、BAVQ等算法。 (4) 提出一种基于DT-CWT的SAR图像嵌入式编码方法。根据DT-CWT变换系数的时频特性，将复数子带转化为实数子带，构造复数小波系数的金字塔形空间方向树（SOT），以结合SPIHT编码算法进行嵌入式编码。同时，通过最优比特分配来提高子带单元的编码性能。实验结果表明，该编码方法充分利用了DT-CWT具有近似平移不变性、良好方向选择性的优点，保留了更多的纹理和细节特征，编码性能优于基于离散小波变换的编码方法。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 147 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8781]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈曦. 合成孔径雷达数据压缩技术研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2009. |
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