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第 33 卷第 1 期 电 子 与 信 息 学 报 Vol.33No.1 2011 年 1 月 Journal of Electronics Information Technology Jan. 2011 压缩感知理论在频率步进探地雷达偏移成像中的应用 屈乐乐*① 方广有① 杨天虹② ①(中国科学院电子学研究所 北京 100190) ②(沈阳航空航天大学电子信息工程学院 沈阳 110136) 摘 要：该文针对频率步进探地雷达的具体工作过程，利用目标成像空间的稀疏性提出了一种基于压缩感知理论的 频率步进探地雷达偏移成像算法，成像过程中首先采用杂波抑制方法在频率域去除直达波，同时利用交叉验证算法 来估计成像过程中的正则化参数，最后基于稀疏约束最优化方法实现对地下目标成像，仿真和实验数据表明了该算 法的可行性和有效性。 关键词：探地雷达；压缩感知；频率步进；稀疏性 中图分类号：TN958 文献标识码： A 文章编号：1009-5896(2011)01-0021-06 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2009.01528 The Application of Compressed Sensing to Stepped-frequency Ground Penetrating Radar Migration Imaging ① ① ② Qu Le-le Fang Guang-you Yang Tian-hong ① (Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ② (School of Electronics Information Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China) Abstract: With the sparistiy of the target space, a novel migration imaging algorithm for the stepped-frequency GPR based on compressive sensing is proposed in this paper. The new imaging algorithm removes the direct wave in frequency domain in advance, estimates the regulation parameter with cross validation algorithm, and images the subsurface with sparistiy constraint. The simulation and experimental data show that the new imaging algorithm is effective and practical. Key words: Ground Penetrating Radar (GPR); Compressive Sensing (CS); Stepped frequency; Sparsity 1 引言 线理论基础上的后向投影(Back Projection，BP)成 探地雷达(Ground Penetratin