基于JPWL的机载合成孔径激光雷达图像错误恢复方法研究曹秒，安志勇，李丽娟（长春理工大学长春130022）摘要：机载合成孔径激光雷达工作过程中，压缩图像的无线传输极易受到干扰甚至导致无法解码。本文在分析了机载合成孔径激光雷达图像形成过程和无线传输信道特点的基础上，针对JPEG2000无线图像压缩标准的层、块结构，提出了不等错误保护方法，在阻塞、无遮挡和遮蔽三种无线传输状态下，通过不同程度的纠错编码，实现了对主头、条带头、层数据三级不等错误保护。在白噪声和瑞利衰减模型下，仿真实现了BCH，RS，汉明三种编码并详细分析了不同编码以及有无感兴趣区域情况下图像的解码成功率及其图像质量。实验结果表明，通过本文中的不等错误保护方案，在近乎不增加带宽开销的基础上，大幅的提高了图像解码成功率；在有感兴趣区域情况下，提高了有利于识别的局部重构图像质量。关键词：合成孔径激光雷达；JPWL；无线传输；图像压缩；不等错误保护：TH598文献标识码：A国家标准学科分类代码：510.4050ResearchofunequalerrorprotectionmethodbasedonJPEG2000wirelessforairbornesyntheticaperturelaserradarimageCaoMiao,AnZhiyong,LiLijuan(ChangchunUniversityofScienceandTechnology,Changchun130022,China)Abstract：Duringtheworkingprocessofairbornesyntheticaperturelaserradar(SAL),compressionimagemaynotbedecodedbecauseofwirelesstransmissioninterference.AccordingtothecharacteristicsofSALimages,theperformanceofimagewirelesstransmissionchannel,andthestructureoflayer/blockinJPEG2000wirelessimagecompressioncriterion,anunequalerrorprotectionschemeisputforwardunderthreekindsofstates:nocover,coverandjam.Viavariousdegreecorrection-coding,threelevelunequalerrorprotectionsofmainheader,tileheaderandlayerdataarerealized.Imagedecodingsuccessrateandimagequalityareanalyzedaccordingtodif-ferentcodingandregionofinterestinGaussianwhitenoisemodelandRayleighfadingmodel.Resultsshowthatthemethodgreatlyimprovesthedecodingsuccessrate,atthesametime,flexiblyenhancesthelocalreconfig-urableimagequality,whilealmostdoesnotincreasethebandwidth,whichisinfavoroftheimageidentificationintheregionofinterest.Keywords：SAL;JPWL;wirelesstransfer;imagecompression;UEP1引言航空合成孔径激光雷达(SAL)作为一种机载的高分辨率雷达，不仅能完成普通雷达探测和跟踪目标的任务，获得目标的方位、速度信息，而且还能探测隐身飞机、潜艇等，因此它被广泛应用于航空遥感、大气监测、卫星遥感以及军事侦察等方面。由于航空遥测会导致激光雷达与目标之间存在相对运动，这就使目标回波与探测信号之间产生多普勒相移，相移信号被接收机检测到并转换成电信号，再经过匹配滤波器后对合成孔径时间内的回波信号进行相位调整和收稿日期：2008-11ReceivedDate：2008-11累加，就可以提取目标的距离和方位信息，最终通过处理后的信号对目标进行还原，获得相对应的可视图像信息，即可得到所探测目标的图像[1-3]。由于雷达回波图像空间分辨率高、图像纹理复杂、导致数据量大，而航空传输带宽和存储空间的限制以及识别速度的要求，需要先对图像数据进行压缩用以平衡图像质量和带宽的矛盾。JPEG2000标准以其优越压缩性能：渐进传输、感兴趣区域（regionofinterest，ROI）编码、随机存取等特性，在图像压缩领域得到广泛的应用[4]。而雷达应用环境具有复杂多变的特点，在噪声和相移的影响下，JPEG2000压缩后数据的无线传输会导致高错误率甚至包丢失，使得图像的某些区域的块或层无法解码，严重影响图像质量。本文针对某在研合成孔径激光雷达图像数据实时无线传输的特点，结合JPWL(JPEG2000wireless)无线传输数据压缩标准，提出了根据JPWL码流结构的不等错误保护方法UEP(unequalerrorprotection)以及反馈控制敏感度的ROI提升算法，有效地恢复了传输中导致的数据错误。2码流结构及其不等错误保护2.1JPWL标准中的错误恢复方法[5]JPWL系统的一种典型结构如图1所示...