基于压缩感知(CS)的多输入多输出(MIMO)雷达成像方法具有分辨率高的优点,但在实际应用中存在着运算复杂的问题,无法满足运动目标成像对时效性的要求。针对这个问题,提出了一种基于非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)和快速迭代软阈值算法(FISTA)的MIMO雷达目标三维高分辨成像的新方法。该方法利用NUFFT对FISTA中的矩阵-向量乘法进行高精度近似,能够在保证高分辨率成像的同时,缩短成像时间,减小对系统内存的需求。仿真实验验证了所提方法的有效性及其相比现有典型方法的优越性。
MIMO雷达 三维高分辨成像 压缩感知 快速迭代软阈值算法 非均匀快速傅里叶变换 MIMO radar 3D high-resolution imaging compressive sensing FISTA NUFFT
School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Baoding Hebei 071003, CHN
研究推导了安检系统近场信号传播方程，并引入了一维近场响应矩阵，在此基础上，提出了结合LMS（Least Mean Square，LMS)自适应波束形成的非均匀快速傅里叶变换（Non?uniform Fast Fourier Transform, NUFFT）二维近场成像算法。先对多阵元接收信号进行自适应波束形成处理，再通过NUFFT重构目标图像。对文中算法与传统的波束形成NUFFT二维成像算法进行了模拟仿真比较分析，仿真结果表明，提出的算法具有更好的噪声抑制效果，提高了毫米波近场成像的质量。
毫米波成像 成像算法 自适应波束形成 非均匀快速傅里叶变换 millimeter wave imaging imaging algorithm adaptive beamforming NUFFT
1 武警工程大学，a.信息工程系
2 武警工程大，b.电子技术系,西安 710086
针对调频连续波圆周合成孔径雷达(FMCW CSAR)传统波数域算法对圆柱面场景成像时插值的精度直接影响成像质量且计算量较大的问题，提出了一种基于非均匀傅里叶变换的FMCW CSAR圆柱面场景成像的波数域算法，基于雷达到目标点的斜距按照四阶泰勒级数展开推导出了FMCW CSAR波数域回波信号，并在此基础上利用二维非均匀傅里叶变换代替插值功能较好地实现了聚焦成像。
圆周合成孔径雷达 调频连续波 圆柱面场景 非均匀傅里叶变换 波数域算法 CSAR FMCW cylindrical reconstruction area NUFFT ω-k algorithm
1 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 山西 太原 030051
2 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
3 中北大学电子测试技术国家重点实验室, 山西 太原 030051
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、 非线性变化, 每秒可产生上万张干涉图。 为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演, 对大光程差弹光调制干涉信号的特性、 加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。 加速非均匀快速傅里叶变换算法是基于卷积核函数插值的快速傅里叶变换算法, 此算法的核函数类型、 参数τ、 延伸影响因子q、 过采样率μ等参数的选择对算法准确度以及复杂度有影响。 在分析这些参数对算法影响的基础上, 在μ=2, q=10, τ=1×10－6时, 将加速的NUFFT算法应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中, 重建了632.8 nm的激光和氙灯光谱, 复原的632.8 nm激光光谱的频率偏差小于0.013 52, 插值时间小于0.267 s。 实验表明加速的NUFFT算法有较快的运行速度和小的频率偏差, 能快速准确地重建大光程差PEM-FTS的光谱。
光谱重建 弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS) 非均匀快速傅里叶变换(NUFFT) Spectral reconstruction Photoelastic modulator Fourier transform spectrome Nonuniform fast Fourier transform (NUFFT) 光谱学与光谱分析
2014, 34(7): 2010
1 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心, 山西 太原 030051
2 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
3 中北大学电子测试技术国家重点实验室, 山西 太原 030051
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、正弦变化的，每秒可产生10万张干涉图。为了实现等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演，三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法和加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)分别被应用到PEM-FTS的数据处理系统中。研究发现，对等时间采样弹光调制干涉数据进行光谱反演，加速NUFFT算法数据处理速度比较快，较相位补偿的NDFT算法高一个数量级，是三次样条插值后快速傅里叶变换算法的2倍，且采样点数越多此算法优点越突出；有比较高的精度，其偏差小于0.00054。该算法可以应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中。
信号处理 弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS) 非线性干涉信号 三次样条插值 非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)
