作者：郭继坤; 赵清; 陈司晗煤矿井下超宽带相位补偿压缩感知成像图像重构智能矿山
摘要：基于UWB信号的井下探测成像系统中,根据Nyquist采样定理,提高发射信号的带宽以获取高分辨率,将导致大量的采样数据产生,过大的采样率将会在成像系统的硬件实现上带来很大困难。另一方面,在实际成像过程中,成像数据的完整性决定了最后成像结果的准确性,但由于存在不可避免的误差和噪声影响,以及塌方体阻碍下目标的隐蔽性,这些因素都将使得成像目标的回波数据无法满足成像要求。因此,在对目标回波进行成像处理之前,必须对回波数据进行处理,通过相关算法使回波数据满足理想的成像模型,最后聚焦方位向回波信息得到目标成像结果。为了提高穿透塌方体遮蔽目标成像的分辨率,并解决超宽带信号穿透塌方体成像得到方位向回波数据不足的问题,通过对传统的压缩感知成像算法进行分析介绍,结合井下具体成像环境,提出一种基于相位误差估计的CS成像算法对回波数据进行补偿。该算法的核心思想就是通过对回波数据计算得到相位误差,首先对回波信号的稀疏性进行验证,并构建目标信号的测量矩阵,利用CS成像算法对回波数据重构的同时对数据进行补偿,通过反复迭代误差估计,逐渐提高回波数据量和成像的质量。最后通过不同场景的仿真试验,验证所提算法在回波数据补偿问题上的有效性。
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