A synthetic aperture-compressive sensing framework for high-resolution imaging and spectrum estimation

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Abdelhak Zoubir
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2011 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 208436886

In modernen Anwendungen der Bildgebung und Spektralschätzung gibt es großen Bedarf an einer Steigerung der Systemauflösung. Eine Erhöhung der Auflösung führt zu detaillierten und genaueren Ergebnissen in der Bildgebung und Spektralschätzung. Der Erfolg von darauf aufbauenden Aufgaben, wie Zieldetektion, Lokalisierung und Klassifizierung ist in hohem Maße von der Systemauflösung abhängig. Diese kann durch höhere Hardware-Kosten, z.B. eine Vergrößerung des Arrays, oder aber durch höheren Berechnungsaufwand erreicht werden. Letzteres kann durch Verwendung synthetischer Aperturen geschehen, bei denen eine große Sensorgruppe (array) durch die Bewegung einer kleineren Plattform synthetisiert wird oder durch die Verwendung von Compressive Sensing, wo man mit durch gezielte Unterabtastung ausnutzt, dass viele Signale in der Praxis eine charakteristische Struktur aufweisen. Unser Ziel ist es, einen neuartigen Ansatz für hochauflösende Bildgebung und Spektralschätzung zu formulieren. Hierbei sollen die Konzepte synthetischer Aperturen und Compressive Sensing zu einem gemeinsamen Optimierungsproblem vereint werden. Neben der theoretischen Formulierung betrachten wir die praktische Implementierung eines dünn besetzten Bildgebungs-/Ortungssystems unter Verwendung eines Ultraschall-Bildgebungssystems.

• DFG Programme: Research Grants