Multipath Exploitation in Through-Wall Radar Imaging Using Sparsity-Driven Detection

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

To achieve a high resolution Through-the-Wall Radar Image (TWRI), massive amounts of data is acquired. Compressive Sensing (CS) techniques resolve this issue by allowing image reconstruction using much fewer measurements. The performance of different CS algorithms, when applied to TWRI, has not been investigated in a comprehensive and comparative manner. In this thesis, popular CS algorithms are evaluated in terms of their detection capabilities, to see which are most suitable for TWRI applications. As for the evaluation criteria, the notion of F_1-score is adopted and used. Algorithms responses to different levels of SNR and compression rate are evaluated. Numerical results show that for systems with low SNR, alternating direction based algorithms work better than others. With the aim of exploiting multipath reflections to enhance the image, a general framework that jointly detects the position of the inner walls and produces a ghost-free image of the scene of interest is introduced. Two algorithms are proposed within this framework. The first is the basic Wall Pursuit (WP) algorithm, which is a greedy-based wall searching method. The second, called the Dynamic Wall Pursuit (DWP), extends the first method to include moving targets. The results show that making use of different time frames of the scene can be of significant help in gaining new information about the wall positions.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

009690a7-27c4-46b7-8414-1a7545f63802

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

848896_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

استغلال تعدد مسارات الإشارة في التصوير الرداري عبر الجدار باستخدام خاصية التناثر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":" Ali Hussein Muqaibel ","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Ali Mohammed Albeladi","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Multipath Exploitation in Through-Wall Radar Imaging Using Sparsity-Driven Detection

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

لتحقيق دقة عالية في التصوير الراداري عبر الجدران لابد من الحصول على كمية هائلة من البيانات ومن ثم معالجتها وتخزينها. إن الاستعانة بتقنية الاستشعار المنضغط تعيننا على استخراج صورة ذات دقة عالية باستخدام كمية قليلة من البيانات ، هي أقل بكثير من تلك التي نحتاجها في الطرق المعتادة. ولهذه التقنية خوارزميات كثيرة، ولم يتم التحقق بعد في أيهم أنسب للتصوير الراداري عبر الجدران. في هذه الأطروحة تم تقييم بعض الخوارزميات الشائعة للاستشعار المنضغط من ناحية مدى قدرتهم على كشف الأجسام خلف الجدران عند استخدام التصوير الراداري. أما بالنسبة لمعيار التقييم ، فاعتمدنا بما يسمى درجة-F_1 والتي تعني بقياس قدرة الخوارزمية على تحديد الأماكن التي بها أجسام بشكل صحيح. تم تقييم الخوارزميات تحت مستويات مختلفة من نسبة الإشارة إلى التشويش (SNR) ومن معدل الضغط.كذلك قمنا باستحداث منهجيّة عامّة لاستغلال الإشارات المنعكسة عبر الجدران الداخلية لتحديد أماكن الجدران وبالتالي تحسين الصورة النهائية للمشهد المراد تصويره. تم اقتراح خوارزميتان داخل الإطار العام لهذه المنهجية ، الخوارزميّة الأولى تعتمد على البحث على الموقع الأمثل للجدار في كل اتجاه ومن ثم تحديث المصفوفة بناء على نتيجة البحث , يتم تكرار هذه العملية حتى نصل إلى المواقع الصحيح للجدران. أما الخوارزميّة الثانية , فهي إمتداد للأولى مع الإستفادة من الأجسام المتحركة داخل المشهد. أظهرت النتائج أن الاستفادة من الإشارات المرتدّة عبر إطارات زمنيّة مختلفة تساعد على كشف أماكن الجدران الداخلية ، وذلك عند وجود أجسام متحركة.

كلمات الباحثين

Through-the-Wall Radar Imaging, Compressive Sensing, Dynamic Wall Pursuit algorithm, Ghost-free imaging, Signal-to-Noise Ratio.

إشراف وإعداد

الإشراف

Ali Hussein Muqaibel

الإعداد

Ali Mohammed Albeladi

الاقتباسات الببليوغرافية