陈伟志[1]2010年在《干涉合成孔径雷达高度计与压缩感知技术研究》文中研究表明合成孔径雷达工作在微波波段,能全天候、全天时地进行高分辨率成像探测工作,无论是在军事上还是在民用上,它都具有十分重要的作用。本文首先介绍了合成孔径雷达的成像原理与成像算法,并结合了天线相位中心偏置技术与沿航迹干涉技术对地面运动目标检测作了简要的研究。本文还对星载海洋雷达高度计进行了深入地研究。星载海洋雷达高度计能够全天候、全天时地监测海洋,它所提供的海平面高度、海洋有效波高及海洋后向散射系数使其成为研究海洋环境动力学及各类海底构造划分的最有效的传感器。本文主要针对传统雷达高度计只能对星下点的海面测高,将垂直航迹干涉合成孔径雷达技术应用到海洋高度测量中,提出了新型海洋宽幅雷达高度计的研究方案,使它在具有测量精度高的同时还具有宽刈幅观测的优点。最后,针对传统体制雷达必须满足奈奎斯特采样定理进行高速采样这一约束问题,本文详细分析了基于压缩感知理论的低速采样雷达成像技术。压缩感知雷达是压缩感知技术与传统雷达相结合的新体制雷达,其使命与现行体制的雷达是重合的,既可用于目标探测,亦可完成目标成像。它利用信号的低秩特性,使其以远低于奈奎斯特采样率的速率对信号进行非自适应采样,降低了硬件需求。因此可以把它看作是现有雷达的升级和补充,而且有助于解决雷达在功耗、体积、重量、可靠性及成本等方面所要面临的工程化问题。
汪珺[2]2012年在《干涉合成孔径雷达成像及其遮盖式干扰技术研究》文中指出干涉合成孔径雷达(InSAR)是一种全天时、全天候的微波遥感技术，能对目标地面的慢速动目标和地壳微小移动做高精度检测，提供高分辨率、高精度的地表数字高程图，在军事、国民经济建设和科学研究中有着非常广泛的应用。本文主要研究了InSAR成像及其遮盖式干扰技术。InSAR的叁维成像技术是在合成孔径雷达(SAR)的基础上发展起来的。本文研究了SAR成像技术，重点分析了距离-多普勒(Range-Dopper)算法，并进行了仿真实验。以星载单天线双航过InSAR系统为例，分析了InSAR的基本测高原理，给出了InSAR数据处理的基本流程。重点研究了InSAR的关键步骤——相位解缠和高程重建方法，讨论了相位解缠的原理，分析了最小二乘相位解缠算法的原理及优缺点，对仿真干涉数据进行高程重建，恢复出叁维数字高程图。讨论了对InSAR的干扰，重点研究了射频噪声遮盖式干扰对InSAR高程重建的影响，进行了干扰仿真实验。实验结果表明，采用射频噪声遮盖式干扰能够对InSAR形成有效的干扰，并在干信比足够大的情况下足以使得重建出的高程信息出现较大偏差，进而识别不出原始的目标区域地形。
张跃[3]2012年在《干涉合成孔径雷达成像研究》文中指出干涉合成孔径雷达（InSAR）是一般SAR功能的延伸和发展，它利用多个接收天线或单个天线多次观测得到的回波数据进行干涉处理，可以对地面的高程进行估计、对海流进行测高和测速、对地面运动目标进行检测和定位。本文致力于研究InSAR成像处理的基本过程，重点研究了两类相位解缠算法的理论和技术要点。本文所完成的具体研究内容如下:首先，本文论述了InSAR成像的基本原理，然后，研究了InSAR成像的具体实现步骤，包括预滤波、图像配准、降噪滤波、去平地相位以及相位解缠绕。本文重点研究了相位解缠绕的两种算法：分支截断法和最小二乘法。文章最后构造了高斯山模型和舰船模型，并把噪声加入到舰船模型的模拟回波相位中，然后对其进行了降噪滤波、去平地相位以及相位解缠绕的仿真，将两种相位解缠算法进行了分析和比较。
张祥坤[4]2007年在《高分辨率圆迹合成孔径雷达成像机理及方法研究》文中指出合成孔径雷达(SAR)是一种可以工作在全天候、全天时条件下,能够进行目标区域高分辨率微波成像的雷达。高分辨率一直是SAR研究的重要目标。经过条带SAR和聚束SAR的发展,SAR成像分辨率不断提高,但由于这两种模式的雷达是在直线路径上观测目标区域,限制了空间频率范围的扩展,进而成像分辨率受到局限。圆迹SAR利用圆周路径突破直线路径观测对空间频率范围的限制,从而实现在条带SAR和聚束SAR这两种直线SAR模式基础上继续提高雷达成像分辨率的目标。本文重点研究了圆迹SAR高分辨率成像的相关理论和技术问题,并从空间分辨率和空间频率范围的对应关系入手,从信号处理的角度讨论SAR高分辨原理。以一维的利用雷达信号带宽的距离向成像和利用合成孔径的方位向成像的基本原理的讨论作为开始,进而针对条带SAR与聚束SAR的构成合成孔径的不同点,指出聚束SAR在观测过程中利用波束始终照射成像区域从而获得较长的合成孔径,进而使得方位向空间频率范围大于依靠波束宽度获得合成孔径的条带SAR的方位向空间频率范围,最终获得较条带SAR方位向分辨率高的成像结果。文中总结了直线SAR的信号带宽决定距离向分辨率,合成孔径长度决定方位向分辨率的规律。对比直线SAR成像,分析圆迹SAR在距离向和方位向都获得更高分辨率的原理,并针对圆迹SAR与计算机断层成像(CT)的异同,借鉴CT成像的滤波逆投影法展开对圆迹SAR成像机理及算法的研究。通过时域相关法、逆投影法以及分段直线近似圆周轨迹法的算法实现,发现圆迹SAR成像的特点:在圆迹SAR全视角(360o)观测的条件下,对于聚焦区域内的理想点目标,其距离向和方位向的分辨率基本相同;圆迹SAR分辨率取决于信号波长,波长越短分辨率越高;圆迹SAR在最大信号频率不变时,信号带宽增加反而降低分辨率,并且信号带宽的作用更大程度上表现在降低副瓣上。圆迹SAR的圆周合成孔径使其能够在信号为单频的情况下也能对目标区域高分辨率成像,这种能力是其他形式的SAR所不具备的。论文在对圆迹SAR单频成像进行理论分析的基础上,研究信号带宽对圆迹SAR成像的影响,从而从理论上证明圆迹SAR成像特点的正确性。圆周合成孔径还使得圆迹SAR具备了叁维分辨能力,这也是普通合成孔径雷达所不具备的,文中分析了圆迹SAR的这种特殊能力。另外,文中还考虑了圆迹SAR的降低副瓣、运动补偿、动目标特征等与其性能相关的问题。最后给出圆迹SAR的地面实验方案,阐述了临近空间、星载平台应用的可行性。
张振宇[5]2009年在《合成孔径雷达叁维成像技术研究》文中指出干涉合成孔径雷达(InSAR)测高技术是新近发展起来的空间观测技术,它利用合成孔径雷达数据的相位信息提取地面目标的高程信息,具有全天时、全天候、大范围、空间分辨率高等优点,可以广泛应用于军事领域和国民经济建设当中。将传统高度计和干涉技术相结合的新型海洋雷达高度计,克服了传统雷达高度计的不足,可以满足观测高纬度、宽刈幅范围的区域,因此,基于垂直航迹干涉(XTI)的测高技术是目前最具潜力、最值得期待的新技术之一。随着海洋开发应用需求的进一步提高,对海洋高度测量的要求也越来越高,本文将垂直航迹干涉合成孔径雷达(XTI-InSAR)技术应用到海洋高度测量中,由P-M谱密度函数出发,利用Monte Carlo方法进行随机粗糙海面的模拟。本文还分析了InSAR系统的成像原理,研究了星载干涉合成孔径雷达在重复轨道干涉测量模式下测量地形高度的数据处理流程,重点实现了InSAR信号处理中的两个关键技术:平地效应去除和相位解缠技术,并采用了直接法去除平地效应和基于预条件的相位解缠技术。最后,利用干涉测量平台对生成的随机粗糙海面进行干涉处理,得到海面高程图。
曲小宁[6]2012年在《合成孔径雷达干涉测量及若干关键技术研究》文中认为干涉合成孔径雷达(InSAR)是在合成孔径雷达(SAR)的基础上，雷达成像技术的新发展, InSAR能够根据两幅SAR图像对应像素点之间的绝对相位差所反映的距离差来获得目标高度,具有全天候、全天时、高效率获取目标区域数字高程地图(DEM)的能力，在军事、国民经济建设和科学研究中，都有着极其广泛的应用，因此对InSAR技术的研究，在国内外受到高度重视。论文以星载InSAR干涉成像技术为研究对象，在详细地介绍了InSAR技术发展历程、应用以及有关的InSAR成像原理基础上，对InSAR干涉成像处理流程中各个阶段做了系统地研究。在InSAR信号处理的过程中，由于相位图像的相位差被限制在(-π,π]之间,因此模糊相位的展开是干涉合成孔径雷达信号处理的关键步骤之一。但由于噪声、欠采样等因素的影响,精确的相位展开变得非常困难，因此如何获得高精度的展开相位,一直是InSAR数据处理中的热门研究问题。本论文对相位展开算法进行了深入研究，并在单基线相位展开基础上对多基线InSAR相位展开技术进行了初探，以提高干涉数据的利用率和获取DEM的精度。具体工作内容如下：1.对相位展开方法中基于路径跟踪的相位展开方法进行了研究，在Goldstein枝切法的基础上，利用旅行商问题中求解最短路径的思想，提出一种利用改进的遗传算法建立连接正负残差点的最短枝切线进行相位展开的算法，这种算法相较Goldstein枝切法能够有效缩短建立的枝切线长度，避免了因枝切线包围造成孤立区间无法解缠的“孤岛现象”，有效的提高了枝切法在残差点密集区域的相位展开精度。2.对相位展开方法中的全局法进行了研究，在最小二乘法的基础之上提出了一种利用无网格法的相位展开法，该算法首先通过径向点插值无网格法计算出相位在划定的支持域内的近似函数，然后在最小二乘意义下通过计算待展开相位点在支持域范围内的局部最佳近似值进行相位展开。由于结合了最小二乘法和无网格法的优点，该方法对于干涉图中质量较低区域同样可以进行有效的相位展开，同时在很大程度上防止了误差的传递。3.提出了一种质量引导法和B-样条曲面拟合相结合的相位展开算法，利用质量图将干涉相位图划分为高质量区和低质量区，首先利用质量引导法求得高质量区的展开相位，然后根据已获得的展开相位，采用B-样条曲面拟合的方法对低质量区的相位进行计算求得最终的展开相位。该方法通过划分区域，由高质量区向低质量区进行相位展开，可以有效的减少误差的传递同时展开低质量区的相位时充分利用了已获得的高可靠性展开相位，有效的提高了相位展开的稳健性。4.多基线干涉合成孔径雷达是传统单基线干涉合成孔径雷达的扩展，它优点在于能够利用长短基线各自的优点，同时可以根据长短基线间的关系更加准确的估计出绝对相位。论文对多基线InSAR系统进行了初步研究，提出了一种广义稳健的中国余数定理来进行相位展开的方法，该方法根据多条长度具有参差关系的基线测量得到的干涉相位，通过求解同余方程组来进行相位展开，同时分析了相位噪声对相位展开所造成的影响，给出了正确解模糊允许的最大相位噪声。
王萍[7]2010年在《干涉SAR数据处理技术》文中提出合成孔径雷达(SAR)是一种主动式的对地观测系统,可安装在飞机、卫星等载体上,全天时、全天候对地实施观测,在军事和民用方面具有重要的应用价值。随着成像雷达技术的发展,在合成孔径雷达的基础上发展了干涉合成孔径雷达(InSAR)。InSAR继承了SAR的全天候、大范围、有一定穿透能力的特点,能够对目标地面的叁维地貌进行高精度成像。在环境监测、海洋观测、农作物估产、测绘和军事等方面有着广泛的应用。本文主要进行了InSAR数据处理方面的研究工作。介绍了合成孔径雷达和干涉合成孔径雷达的工作原理及数据处理基本步骤。讨论了合成孔径雷达成像算法,干涉合成孔径雷达图像配准、降噪滤波以及干涉相位解缠绕等关键技术的相关算法。在深入讨论前人工作的基础上,结合实际需求,具体研究了大场景高分辨自适应分块图像配准算法,并通过数据验证了方法的有效性,为以后的实际应用做相应技术储备。
汪鲁才[8]2005年在《星载合成孔径雷达干涉成像的信息处理方法研究》文中研究表明干涉合成孔径雷达(InSAR)成像技术是在合成孔径雷达(SAR)技术基础上发展起来的雷达成像技术。它既继承了SAR的全天候、大范围、有一定穿透能力等优点，又具有对目标叁维地貌进行高精度成像、对目标地面的慢速动目标和地壳微小移动作高精度检测等的能力。因此，该技术在军事、国民经济建设中，有着极其广泛的应用。 论文首先介绍了星载合成孔径雷达干涉测量叁维成像技术的发展历程，简述了国内外有关干涉合成孔径雷达发展现状。论述了干涉合成孔径雷达叁维成像的基本原理。分析了合成孔径雷达干涉测量系统模型，说明了星载InSAR获取地形信息的数据处理流程和合成孔径雷达差分干涉测量技术。 论文在研究了干涉数据图像进行相关配准、最大谱配准方法的基础上，提出了一种将相关配准与最大谱配准相结合的配准方法。在满足配准要求的条件下，减少了配准计算的工作量，并通过截取真实SAR数据进行实验，结果验证了该算法的有效性。论文分析了配准误差来源，给出了相干系数和干涉相位方差、干涉相位的概率密度分布之间的关系，以有效衡量两幅SAR图像的配准精确度。 论文论述了InSAR成像技术中干涉纹图的平地效应形成的原因，在简述消除平地效应常用方法的基础上，基于时域内乘以复指数的原理，提出了一种采用多次样条插值算法求取精确的平均空间频率，较好地达到消除平地效应的目的。实验表明：该算法与常用的消除平地效应方法相比较，能够更好地减少干涉相位图中的残差点。 论文分析了干涉纹图的噪声来源和干涉纹图的特性。根据常用的圆周中值滤波方法和圆周均值滤波方法，从小波变换理论出发，将小波分析和小波包分析应用于干涉纹图的滤波中，提出了一种基于小波分析和中值滤波相结合的滤波方法。并利用该方法对实际的干涉纹图数据进行实验，给出了将小波分析和中值滤波相结合方法用于干涉纹图滤波和小波包分析用于干涉纹图滤波的实验结果。结果表明该方法在减少残差点和保持干涉相位图的边缘细节方面具有有效性。 论文研究了经典的分支切割相位解缠算法和最小二乘相位解缠算法。在分析经典的分枝切割相位解缠方法的基础上，针对分枝切割算法的特点，提出了一种旨在加快形成分枝切割线速度的基于映射的分枝切割相位解缠的改进算法。实验证明了该算法形成分枝切割线所需计算时间比采用经典的分枝切割相位解缠方法形成分枝切割线所需时间大大减少，而两种方法的解缠效果基本相同。同时，论文还分析了获取相对数字高程模型(DEM)的方法。
王强[9]2013年在《对InSAR的欺骗性干扰技术研究》文中提出干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)是雷达成像技术的新发展，是在合成孔径雷达(SAR)基础上，通过相位干涉，得到成像目标的距离、方位和高程叁维图。InSAR继承了SAR的全天候、全天时、大范围等优点，在军事、国民经济建设和科学研究中，有着广泛的应用领域。由于它在军事方面的显着作用，因此我们必须开展和加强对InSAR干扰技术的研究工作。本文在分析InSAR的工作原理和成像数据处理特点的基础上，研究了对InSAR的欺骗性干扰技术，对虚假场景干扰和弹射式干扰进行了干扰仿真成像。针对InSAR干扰的特点，给出了干扰效果评估指标。最后给出了两种干扰的产生方法。理论分析和仿真实验表明,虚假场景干扰能有效地遮盖SAR图像对配准后形成的干涉条纹图，使其无法得到真实的高程信息；弹射式干扰不仅能改变原地形的“指纹”特征，而且能产生新的干涉条纹，对InSAR具有更强的欺骗效果。
李红英[10]2007年在《InSAR图像配准方法研究》文中研究表明合成孔径雷达干涉(InSAR)成像技术是在合成孔径雷达(SAR)技术基础上发展起来的雷达成像技术。它既继承了SAR的全天候、大范围、有一定穿透能力等优点,又具有对目标叁维地貌进行高精度成像、对目标地面的慢速动目标和地壳微小移动作高精度检测等的能力。因此,该技术在军事、国民经济建设中,有着极其广泛的应用。论文首先介绍了SAR数据的特点和数据格式,针对其特殊的数据格式,研究了一种新的快速的InSAR原始数据读取方法和单视复图像的成像方法。在InSAR数据处理中,由于所获取的是SAR的原始数据,而不是我们肉眼看到的二维图像,又因为对同一地区的两幅或多幅复图像进行精确的配准,提取地面同一点的相位信息,是整个InSAR数据处理流程中一个重要的步骤,同时这一步骤对流程中的后续步骤起着关键的制约作用,通常达到亚像素的配准精度,所以有必要对InSAR解缠前的图像配准进行研究。论文系统的分析了现有的InSAR复图像配准算法的特点,针对InSAR复图像自身的特点,研究了两种多级配准算法。一种是相关配准和神经网络相结合的多级配准算法,另一种是相关配准和最大谱配准相结合的多级配准算法。在粗配准过程中,两种算法都是利用相关系数法得到像素级的配准结果,为精配准提供了初始点;在精配准过程中,两种算法分别应用神经网络和最大谱配准法得到了亚像素级的配准结果,满足了配准的精度要求。论文最后给出了两种算法的试验结果,达到了满意的配准效果,证明了两种算法的有效性。
参考文献：
[1]. 干涉合成孔径雷达高度计与压缩感知技术研究[D]. 陈伟志. 南京理工大学. 2010
[2]. 干涉合成孔径雷达成像及其遮盖式干扰技术研究[D]. 汪珺. 西安电子科技大学. 2012
[3]. 干涉合成孔径雷达成像研究[D]. 张跃. 西安电子科技大学. 2012
[4]. 高分辨率圆迹合成孔径雷达成像机理及方法研究[D]. 张祥坤. 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）. 2007
[5]. 合成孔径雷达叁维成像技术研究[D]. 张振宇. 南京理工大学. 2009
[6]. 合成孔径雷达干涉测量及若干关键技术研究[D]. 曲小宁. 西安电子科技大学. 2012
[7]. 干涉SAR数据处理技术[D]. 王萍. 西安电子科技大学. 2010
[8]. 星载合成孔径雷达干涉成像的信息处理方法研究[D]. 汪鲁才. 湖南大学. 2005
[9]. 对InSAR的欺骗性干扰技术研究[D]. 王强. 西安电子科技大学. 2013
[10]. InSAR图像配准方法研究[D]. 李红英. 湖南大学. 2007
标签：武器工业与军事技术论文; 电信技术论文; 合成孔径雷达论文; 雷达论文; 高程测量论文; 图像配准论文; 绝对高程论文; 高程系统论文; 数据处理论文; sar雷达论文; sar论文;