董磊[1]2014年在《基于TMS320C6678的SAR/InSAR实时成像算法与实现研究》文中研究指明合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有全天时、全天候的工作能力[1]，能够获得对地观测的二维高分辨图像，已被广泛的应用于遥感、资源勘探、军事侦察等领域。干涉SAR(Interferometric SAR, InSAR)在SAR的基础上，增加一幅天线，可获得地面的叁维数字高程图，提供比SAR更丰富的观测信息，所以研究SAR/InSAR成像实时处理具有重要的意义。由于SAR/InSAR成像算法复杂，数据交换频繁，相应的实时处理系统要求具有强大的运算能力以及大数据吞吐量。本文根据高速平台SAR/InSAR成像处理的特点，设计了基于TI最新的TMS320C6678多核DSP(Digital Signal Processor)和FPGA(Field Programmable Gata Array)的硬件实施方案。在此基础上，提出了适合高速平台SAR的R-D(Range-Doppler)成像算法并进行了软件仿真，而且分析了单航过模式下近似成像对干涉处理的影响。硬件算法实现时，通过Share Region编程方法及高效的多核任务分配和数据存储结构，有效规避多核访问外部存储冲突，大幅降低了数据转置时间消耗，提高了多核并行处理能力和实时处理速度，并通过两路DSP乒乓处理，保证系统连续出图，最后通过仿真数据验证了SAR/InSAR实时成像处理性能。
时代奇[2]2014年在《基于BP的InSAR成像算法及多基线相位解缠算法研究》文中研究表明干涉合成孔径雷达(InSAR)测量技术作为合成孔径雷达(SAR)技术的重要研究方向,在叁维地形测绘、资源探测等领域得到广泛应用。本文对高精度InSAR成像及处理方法进行了研究,本文的具体工作和创新如下:1、研究基于BP算法的InSAR配准方法。配准误差是InSAR数据处理中影响干涉相位精度的主要问题之一。本文将BP算法用于InSAR数据处理中,研究了基于BP算法的InSAR配准问题。通过定量分析同一散射点在主副成像空间的投影坐标关系,发现BP算法能够实现主副图像粗配准。为了进一步提高BP算法的配准精度,本文研究了成像空间选择对BP算法配准精度的影响,发现成像空间的选择越接近成像区域地形BP算法的配准精度越高。2、研究BP算法对InSAR干涉相位的影响。首先,从成像原理出发分析了基于BP算法的干涉相位与传统干涉相位之间的差别,然后通过分析干涉相位的差异发现BP算法可以去除干涉相位中的平地相位,最终得到结论由于BP算法可以实现粗配准,因此具有准确去除平地相位的能力。然后,本文建立了复杂轨迹下,干涉相位的误差模型,给出了相位误差的表达式,并且发现了姿态误差引起的干涉相位误差主要存在于平地相位中。由于BP算法可以使用IMU数据,因此能够准确补偿运动误差,进一步提高了去平地的精度,同时得到聚焦更好的干涉相位。最后实测数据验证了BP算法在InSAR处理中可以获得高精度的干涉相位。3、研究了基于概率统计的多基线相位解缠算法。首先,研究了基于最大似然估计的多基线相位解缠算法,该方法能够对复杂地形的干涉相位进行相位解缠,但是解缠精度低。其次,为了提高相位解缠精度,研究了一种基于最大后验概率的多基线解缠算法,该方法通过引入相邻像素间关系作为先验信息,将最大似然估计问题转化为最大后验概率问题,并结合图割技术求解,提高了相位解缠精度。最后,本文提出了一种改进最大似然估计算法。该方法在似然估计的基础上,迭代优化最大似然估计结果。该算法解缠精度高,同时也是一种并行算法,可以使用GPU进行并行化处理,提高效率。通过仿真数据对上述解缠算法进行了验证,最大后验概率估计相位解缠算法和改进最大似然估计相位解缠算法解缠精度相当,远远高于最大似然估计相位解缠算法,同时改进最大似然估计相位解缠算法解缠效率优于最大后验概率估计相位解缠算法。
胡彩云[3]2014年在《InSAR实时成像处理及配准技术研究》文中认为合成孔径雷达干涉(Interferometric SyntheticAperture Radar，InSAR)测量技术，是指根据两幅相干SAR复图像的干涉相位差信息来重建叁维地形，在军事和民事应用中发挥了重要作用，因而成为当今雷达成像系统研究的热点。本文基于FPGA(Field Programmable GateArray)与DSP(Digital Signal Processor)协调工作的InSAR信号处理板，通过合理的任务分配和算法设计，实现了正侧视模式下的单航过InSAR实时成像与配准。本文内容主要包括以下几个方面：(1)在全孔径分辨率（带宽）高于实际成像所需分辨率的前提下，分别利用逆序级联FFT(Fast Fourier Transformation)和方位预滤波降采样截取子孔径成像带宽的方法，有效减少了方位向成像处理的数据量，解决了方位向数据量过大的问题，提升了InSAR实时成像效率，并通过仿真数据对这两种方法进行了性能分析。通过将方位预滤波与降采样相结合，实现了方位预滤波降采样的实时化与模块化。(2)针对短基线单航过InSAR工作模式的实时处理，提出了将传统二维粗配准处理优化为一维配准的方案，利用性能仿真确定了精配准处理时控制点数的选择原则，并通过仿真数据验证了算法的正确性。(3)针对实时成像系统的“乒乓”工作模式，设计实现了数据与惯导参数的两路分发方案，通过固化帧场景点数的方法，提升了实时处理的稳定性。(4)针对实时处理算法的设计和分析，基于FPGA+DSP硬件平台实现了短基线单航过InSAR复图像实时成像与配准。
郭春生[4]2002年在《InSAR成像算法研究》文中指出本文在国家自然基金资助下，对干涉合成孔径雷达(InSAR)成像处理进行了研究，提出了一些新的实用算法。对于成像处理中的各环节，从多角度多方面给予阐述。文中几乎所有的算法都给出了真实数据或仿真数据的处理结果，以比较各种处理算法的优缺点。 本文中各章节基本上是按照InSAR成像处理的完整流程顺序进行安排。 在第一章中，阐述了InSAR成像技术的特点以及一些成功的应用，回顾了InSAR技术的发展历史，分析了目前的现状，展望了未来的发展方向，并对本文的主要研究内容加以概述。 在第二章中，首先对合成孔径雷达(SAR)成像的基本原理和实际问题作概括性的叙述。然后分析了InSAR成像的几何关系，将干涉相位值分成固定项、线性项和与高度值的对应项叁部分，建立了干涉相位值与地形高度之间的近似转换关系。最后针对一个具体的SAR处理系统，分析了由其构成的InSAR系统的成像能力。计算了系统基线、雷达天线高度和干涉相位等的测量精度对数字地形高度图(DEM)精度的影响，给出了地面距离分辨单元与干涉距离差分辨单元，以及地面距离分辨单元与地形高度分辨单元之间的制约关系对InSAR成像区的限定。 在第叁章中，首先解释了空间解相关的概念。针对目前使用的空间解相关系数表达式并未考虑InSAR图像对的距离向频谱加权(以下简称信号加权)，分析了空间解相关系数与信号加权的相互关系，推导出了空间解相关系数与信号加权函数之间的关系式。据此讨论了在距离向预滤波处理中，不同信号加权函数对滤波效果的影响。提出了采用InSAR图像对干涉图的距离向频谱的等效带宽，来判断是否需要对InSAR图像对作固定带宽的距离向预滤波处理。然后对各种空间解相关滤波算法(包括固定带宽预滤波、自适应移频滤波、重采样预滤波、分区域预滤波和空变维纳预滤波)的原理进行了分析和比较，并给出了真实数据的处理结果。最后重点介绍了InSAR图像对的精配准方法(包括最大谱配准法和基于信号对谱差异配准法)，并结合基于图像对谱差异的配准法和基于尺度变换的配准法，提出了一种机载双天线InSAR系统的快速配准算法。 在第四章中，主要讨论了干涉相位图的滤波问题，包括基于相位差分(PD)算子的滤波算法、基于各向异性的滤波算法、分层形态学滤波算法和小波皱缩滤波算法等。其中提出的基于PD算子的滤波算法，使用PD算子估计干涉图大数据块的相位多项式模型系数，来提高算法对低信噪比数据的处理能力，并对滤波后的干涉图作加权处理来削弱马赛克效应。提出的分层形态学干涉相位图滤波算法，与Candeias形态学干涉相位图滤波算法相比较，不仅具有Candeias形态学滤波算法的特点，且处理速度 郭春生：InSAR成像算法研究更快，并能够在一定程度上实现相位信号的重构。将基于各向异性扩散方程的滤波算法引入到干涉相位图滤波处理中时，发现当选用指数型的调整函数，且参数在 D．2，0．3］范围内时，算法的滤波效果最好。直接使用小波皱缩去噪算法对干涉相位图进行处理，效果并不明显，通过对一类小波皱缩去噪算法进行修改后，取得了非常满意的效果。 在第五章中，主要研究了干涉相位图的相位展开问题。首先讨论分支阻断相位展开法的原理以及基于Hungarian算法的具体实现，分析了不加权、加权和基于各向异性扩散方程的最小二乘相位展开法。然后阐述了最小成本网络流相位展开法的基本原理，针对最小成本网络流相位展开法对大数据块处理困难的问题，讨论了两种分块处理的算法（启发式块合并法和最小成本网络流块合并法），并介绍了基于相位残差发生概率来确定最小成本网络流权系数的方法。最后提出了一种结合边沿提取和贝叶斯网推理的区域增长相位展开法，其计算量较小，与区域增长相位展开法的计算量相当，而展开结果的质量很高，与最小成本网络流相位展开法的展开结果相当。 在第六章中，首先对DEM生成算法的发展进行了回顾；然后介绍了四种典型的实用DEM生成算法：线性近似的DEM生成法、基于高度到相位逆变换的DEM生成法、基于最小二乘基线调整的迭代DEM生成法和闭式解的迭代DEM生成法。其中线性近似的DEM生成法，建立在第二章中干涉相位值与地形高度之间的近似关系之上，能够简单快速的生成DEM，特别在机载 InSAR成像中，由于地表面可以看作是水平面，该算法是十分有用的。 最后在本文的结束语中，对文中独创性的工作和重要的结论进行了总结，并指出了本文研究工作的一些不足之处。
徐刚[5]2014年在《高分辨雷达成像稀疏信号处理技术研究》文中认为雷达成像技术作为一种主动式的微波遥感测量系统,具有全天候、全天时、远距离作用、高分辨等特点。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)在战场侦察、高精度测绘、资源勘察、环境监测等应用中扮演着重要的角色,而逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)主要应用于对空间、空中以及海洋舰船等目标成像,两者极大的提升了微波遥感探测数据获取和信息感知的能力。现有SAR/ISAR成像技术的发展趋势是广域观测和高分辨成像,并由单一功能模式工作向多功能多模式工作、单传感器雷达到组网雷达协同工作等方向发展。同时,随着应用需求的不断增加,雷达成像数据获取方式日臻多样化,获取体制逐步由单天线、单极化、单视角等单一维度向多天线、多极化、多视角等多维度方向发展。在多维度观测下,现有雷达体制面临着海量数据存储/传输困难、稀疏孔径观测、目标参数估计与信息提取等关键性问题。本文针对现有雷达成像体制遇到的若干瓶颈问题,旨在利用稀疏信号处理方法进行新型雷达高分辨成像算法的研究,用于解决实际应用中存在的宽幅成像大数据观测、稀疏孔径成像、目标参数估计与信息提取等关键性问题。论文围绕国家“973”计划课题“稀疏微波成像的理论、体制和方法研究”、国家自然科学基金重大项目“多维度微波成像基础理论与关键技术”以及国家自然科学基金“空间目标全极化ISAR成像与特征提取研究”等项目的研究任务,着重于稀疏采样非模糊成像、联合高分辨成像与信息提取一体化机制等方面展开研究。论文的具体研究内容可以概括为如下几个方面:(1)稳健的ISAR相位自聚焦算法研究我们提出了一种基于稀疏化表征的联合ISAR方位成像和相位自聚焦算法,有效提升了在低信噪比下相位自聚焦和成像的性能。通过贝叶斯统计建模,建立稀疏化表征ISAR成像模型,并将初相误差建模成模型误差。相应的,我们提出了一种改进的拟牛顿算法,进行联合相位误差估计和方位成像求解,并利用方位FFT和矩阵Hardmard乘积操作实现求解的快速化。然后,我们将其扩展到稀疏孔径观测的情况,结合传统自聚焦算法和基于稀疏优化的ISAR成像方法,最终实现高质量的非模糊成像。(2)联合ISAR成像与方位定标算法研究分别针对匀转速和匀加速转动目标,我们进行了稀疏孔径ISAR高分辨成像与定标算法研究。在匀转速目标成像中,基于稀疏化表征技术我们提出了初相误差校正、越单元徙动校正和方位稀疏孔径成像叁者联合处理,解决稀疏孔径高分辨成像中存在的运动误差补偿和非模糊成像困难的问题。在匀加速目标成像中,通过稀疏优化算法基于稀疏孔径数据进行散射中心提取、参数估计和距离-多普勒成像,然后利用估计的多分集参数进行目标转动参数估计,实现方位定标处理;然后,我们将机动目标稀疏孔径成像算法扩展到ISAR图像存在越单元徙动的情况,并进行成像模型和算法的改进,有效提升了在低信噪比和低采样数据下的成像性能。(3)InISAR联合叁维成像与转速估计算法研究我们将单通道机动目标稀疏孔径ISAR高分辨成像算法推广到InISAR联合多通道叁维成像。联合多通道进行稀疏化表征,相比于单个通道成像,有效提高了散射中心提取、参数估计和二维成像性能。针对估计的参数和提取的散射中心存在误差问题,我们提出了联合目标叁维几何重构和转动参数估计的优化求解算法,有效去除样本中的“局外点”和估计误差,实现精确的目标叁维几何和转动参数估计。(4)海洋宽测绘带成像算法研究基于稀疏化表征,我们研究了单天线SAR宽幅海洋多舰船目标成像算法。综合系统参数和成像体制设计,通过控制波束沿距离向扫描,实现宽幅场景观测,而每个测绘带对应稀疏孔径观测。根据距离方位解耦合原理构造回波模拟算子,提出了稀疏非模糊成像算法,成功实现对每个测绘带的全孔径分辨成像,多个测绘带拼接可以获得无模糊的宽幅海洋SAR图像。然后,对回波模拟算子性能进行了分析,确保宽幅海洋多舰船目标成像具有较高的成功率。(5)InSAR图像噪声滤波算法研究针对InSAR图像幅度存在相干斑和干涉相位存在噪声特点,我们提出了一种InSAR图像联合幅度和相位噪声滤波算法。利用稀疏化表征技术挖掘InSAR图像的稀疏先验信息,实现对InSAR图像联合幅度和相位的正则化处理。基于贝叶斯压缩感知理论,我们进行InSAR成像求解,以同时实现干涉相位噪声滤波和相干斑抑制,提升了噪声滤波的性能。然后,我们将单个通道成像算法推广到InSAR多通道联合成像的情况,提高了对通道之间信息的保护能力。
杨杰[6]2004年在《星载SAR影像定位和从星载InSAR影像自动提取高程信息的研究》文中研究表明对遥感图像的应用，目标位置的确定是一件非常重要的事情。目标的位置参数在空间遥感中是一个基本的信息量，它是地形测绘、灾害监测、资源普查、变化检测等一切遥感应用的基础信息。如何对遥感图像进行精确定位及从遥感图像获取地面叁维信息一直是遥感研究的重点和热点。合成孔径雷达(SAR)具有全天候、大范围、有一定穿透力等优点，被选作本文空间定位研究的对象。在SAR基础上发展的干涉合成孔径雷达(InSAR)，除继承了SAR的优点外，还能提取高精度地面叁维的信息，能对地面目标的慢速运动和地壳微小移动做高精度的检测，其在军事、国民经济和科学研究中，有着极广的应用领域。对InSAR技术的研究，在国内外也受到了高度的重视。 SAR影像的象素定位方法通常有两种。一种做法是：在SAR影像中找出一些位置已经确定的参考点，然后推导影像象元相对于这些点的位置，从而实现SAR影像的象素定位；另外一种是无地面控制点的SAR影像象素定位方法，它的定位模型是Curlander J．C．提出的，并且运用Seasat卫星数据进行了实验，实现了用于海洋冰面运动的监测，精度可达到200米，但没有给出该模型的任何实用的求解方法。与第一种方法相比，该方法有如下优点：(1)不需要在星载SAR的视场中使用任何位置确知的参考点，因此将真正突破现存的地-空定位理论，达到空-空定位水平(绝对定位)；(2)其定位精度将仅仅取决于星历数据的准确性、地球模型的有效性、脉冲时延所决定的目标斜距精度、以及成像中多普勒信息的估计精度。因此对于SAR卫星，必须从成像几何特性去着手来实现无控制点的SAR影像精确定位。本文通过仿真研究，找出了各参数对定位精度的影响；通过真实数据的实验，证明了从模型入手的无地面控制点直接定位能获得较好精度。 InSAR的概念由L．C．Graham于1974年首先提出。由于其对雷达技术和成像技术要求较高，加之也没有专门发射用于干涉雷达处理的卫星，很难得到好的干涉数据，故在此后的一段时间发展比较缓慢。九十年代后，尤其是ERS-2卫星发射后，得到了大量的可用干涉雷达数据，极大地推动了InSAR发展，使其成为雷达和遥感技术研究领域最活跃的热点之一。 本文对SAR的研究，以星载数据为对象，对无地面控制点的数据实现直接定位，获取其定位精度，并对成像参数对定位的影响进行分析。对InSAR的研究，以最终获取数字高程图为目标。本文研究的主要内容有：成像的原理、成像算法对位置的影响、定位模型、InSAR的原理、InSAR完整的数据处理流程、流程中关键环节的理论和具体实现方法。对InSAR处理中各环节的论述，以理论为基础，力求简单准确，并给出切实可行的实现方法和准则.在对传统方法的分析基础上，对亚象素的配准，平地效应去除，相位的展开及相位到高程的转换等算法都进行了分析和改进，提出了自己的想法。最终真实数据的实验结果证明文中的分析和提出的算法是可靠的。 最后对本文所做工作进行了总结，提出了下一步在SAR和InSAR数据处理所应关注的目标，文章的基本章节顺序安排如下: 第一章叙述 SAR技术的现状和发展，提出了本文研究的主要内容; 第二章介绍了合成孔径雷达的基本原理及其主要工作方式; 第叁章首先对星载SAR的儿何特点进行了分析;然后分析了SAR成像的运动补偿技术，并对星载SAR成像算法进行了分析介绍，最后实现了典型RD成像算法; 第四章详细讲述了SAR定位原理，建立了雷达成像参数对定位影响的关系曲线，并对点目标进行模拟研究来验证算法，得到了有价值的结论;最后应用实际数据对算法对模型进行了检验; 第五章阐述了InSAR的基本原理，介绍了对基线估计的方法，给出了影响InsAR高程测量精度的主要因素; 第六章给出了InSAR处理实现的整个流程，对各关键处理步骤进行了详细分析，并给出了关键部分的处理算法。最后在VC++环境下开发了InsAR处理软件，并结合实际数据进行了验证，表明整个处理流程的分析和处理是正确的、有效的; 第七章介绍了Gcolmager4.0的基本功能模块，并给出了InSAR算件的整个实现流程; 最后对本文所做工作进行了总结，提出了下一步在SAR和InSAR数据处理所应关注的目标。 综合本文的研究，取得的主要创新性成果概括如下: 1、分析成像算法的基础上，实现了星载SAR的R一D成像算法; 2、对5 AR的特性进行详细分析的基础上，完成了对点目标的仿真; 3、建立仿真模型，应用仿真模型对各项误差对定位精度的影响进行了理论分析。得出从成像来研究定位，多普勒中心频率对定位精度没有影响的结论: 4、运用实际数据对定位算法进行了实际验证，结果证明定位算法完全正确; 5、对inSAR数据处理进行了全面和系统的理论研究，并用VC++实现了InSAR的处理软件包; 6、在对传统方法进行分析的基础上，提出了一些新的方法和见解。
段建华[7]2006年在《干涉合成孔径雷达相位解缠算法研究》文中研究指明干涉合成孔径雷达(In-SAR)技术是目前遥感成像领域的一个热点。它具有覆盖面积大,空间分辨率高,高程精度高的优点,并且可以全天时、全天候的工作,是获取叁维数字高程模型(DEMs)的一种最有效的方法。干涉合成孔径雷达(In-SAR)成像已经广泛应用于军事及国民经济的许多领域,如军事侦察、环境监测、土地资源管理等方面。本文概要介绍了干涉合成孔径雷达工作的基本原理及成像的基本算法,残余点概念及其判别方法,在此基础上着重对相位展开进行了细致的研究。本文通过一定的实验研究,对比分析了现有的几种主要的相位解缠算法的原理和特点。路径积分算法的局域算子和最小二乘算法的全局算子是这两类解缠算法的本质特征。主要是承接了前人的研究,更加深入的探讨了有关用区域生长法和加权多网格方法进行二维相位展开的问题,分析了两种算法的优缺点,提出了将两种方法融合在一起的算法。并且不再局限于模拟数据的实验,而是以实际数据为基础作了大量实验,得到了有益的结果。本文的主要内容概括为:第一章:对干涉合成孔径雷达概念、应用、发展现状和发展趋势作了件简要介绍,论述了研究目的、背景和意义。第二章:InSAR 成像的数学原理,影响 InSAR 成像质量的因素,和 InSAR成像的数据处理的实现过程。这些知识对于干涉合成孔径雷达图像的处理具有重要的意义。第叁章:ERS-1/ERS-2 卫星概况、原始数据和参数的介绍。第四章:二维相位的展开算法是本文的主要研究内容。相位解缠是干涉合成孔径雷达(InSAR)数据处理的重要步骤之一。解缠的精度将直接影响干涉测量产品的精度。所以对于解缠算法的研究具有非常重要的意义。第五章:总结。
付涛[8]2013年在《InSAR高保相成像及关键技术研究》文中研究表明干涉合成孔径雷达（InSAR）测量技术是合成孔径雷达（SAR）信号的相干处理，能够实现全天候、全天时、穿透一定植被的大范围地形叁维测量，具有广泛的应用前景。本文主要着眼于高精度InSAR测量技术，针对后向投影（BP）算法的干涉模型，以及基于BP算法和曲面BP算法的InSAR处理方法进行了研究，所做具体工作及创新如下：（1）成像算法的保相性分析。首先从保相性角度分析了传统的RD和CS算法的干涉模型，分析了影响这两种算法相位精度的误差因素。然后将BP算法引入InSAR成像，建立了BP算法的干涉模型，并通过理论推导证明BP算法没有引入相位误差，具有更高的保相精度。接着从单点目标的成像聚焦效果和参考函数失配角度，验证了RD和CS算法的相位误差来源，而BP算法不受相位误差因素的影响。其次通过多点目标仿真成像，定量分析了叁种成像算法的保相精度。最后通过面目标成像仿真实验，对比分析了叁种成像算法的干涉相位质量。（2）BP成像配准去平地一体化方法。传统成像方法需要进行图像配准和去平地效应处理，本文提出了一种BP成像配准去平地一体化方法，该方法在BP成像的同时实现图像配准和去平地效应处理，简化了InSAR数据处理流程，降低了相位解缠处理难度。然后针对高程反演中的地形畸变问题，提出了一种校正方法，并通过仿真实验验证该校正方法的正确性。（3）基于曲面BP算法的InSAR处理方法。首先分析了传统InSAR处理方法存在的问题，包括相位信息损失问题和图像配准精度问题。针对上述问题，本文提出了曲面BP算法，并建立其干涉模型，将曲面BP算法应用于InSAR成像，可以减少相位信息损失，并在曲面BP成像的同时实现更高精度的图像配准。接着对基于曲面BP算法的InSAR处理方法中的相关问题进行了分析，包括图像配准精度、相位解缠难度和地形畸变校正叁个方面，并通过仿真实验进行了验证。最后研究了如何利用多基线结构实现基于曲面BP算法的InSAR处理方法。从而建立了一整套基于曲面BP算法的InSAR处理方法和流程，提高了地形高程测量精度，为高精度InSAR处理提供了一种新的解决思路和技术途径。
邹光浩[9]2015年在《高精度InSAR成像及处理方法研究》文中提出干涉合成孔径雷达(InSAR)能够对大面积地形进行全天时、全天候的干涉测量,并通过高程反演得到场景的叁维地形。本文主要研究了InSAR曲面后向投影成像及高程反演方法和非直线运动的InSAR成像及高程反演方法,所做的工作和创新如下:1、研究了基于曲面后向投影的InSAR成像方法。首先介绍了平面后向投影成像算法步骤,针对平面投影成像算法存在干涉相位信息损失和高程反演有地形畸变的问题,分析了曲面后向投影成像算法的模型,从理论上证明了曲面后向投影成像能减少干涉相位信息损失,减少干涉条纹数,提高干涉相位精度;减小地形畸变,提高高程反演精度。并且证明了当成像空间和原始地形越接近时,干涉相位精度和地形高程精度越高。最后,通过仿真实验和平面后向投影成像算法作了比较,验证了曲面后向投影成像算法能够提高干涉相位精度和高程反演精度。2、提出了一种迭代曲面投影成像及高程反演方法。针对传统高程反演方法精度不高,并存在地形畸变的问题,本文提出了迭代曲面投影成像及高程反演方法,利用曲面后向投影成像时成像空间和原始地形越接近,干涉相位精度和高程反演精度越高的优点,进行迭代成像并补偿地形高程,提高高程反演精度。最后通过仿真实验验证了无论是简单地形还是复杂地形,迭代曲面投影成像及高程反演方法都能明显提高地形高程精度,并且与传统高程反演方法做了对比,证明了本方法得到的地形高程精度更高。3、研究了非直线运动的InSAR成像及高程反演方法。首先分析了平台轨迹变化时对干涉相位提取和高程反演的影响,证明了平台轨迹误差会带来明显的干涉相位误差,而轨迹误差对高程反演影响很小。然后通过仿真实验和平台直线运动时的情况作了比较,验证了后向投影成像算法可以补偿干涉相位误差,得到高精度的干涉相位,同时高程反演精度也很高。然后分析了基线倾角变化时对干涉相位提取和高程反演的影响,证明了基线倾角变化时,不但会带来明显的相位误差,高程反演精度也会明显变差。本文通过在每个方位向时刻都采用对应的基线倾角参数进行高程反演,补偿基线倾角变化带来的高程反演误差。最后通过仿真和不考虑基线倾角变化时的高程反演做了对比,证明了采用变化的基线倾角进行高程反演可以明显提高基线倾角变化时的高程反演精度。
张秋玲[10]2005年在《基于分布式卫星的InSAR技术研究》文中研究指明分布式卫星干涉合成孔径雷达(DSInSAR)系统可以克服干涉信号间的时间去相关性,提供的长基线又可以提高测高灵敏度,利用该系统获取高精度的数字高程图(DEM)是目前研究的热点之一。与以往InSAR系统相比,DSInSAR系统具有雷达斜视、双基地、基线不稳定、长基线等特点,这些特点给干涉测量带来新的技术问题,本文的研究工作就是针对其中一些相关技术问题展开的。 本文的主要研究内容包括:(1)结合DSInSAR系统特点,系统地分析了影响DSInSAR系统测高精度的各种误差因素,论述了系统所能达到的测高精度,探讨了DSInSAR系统仿真模型的建立。(2)结合DSInSAR系统的长基线特点,给出了DSInSAR系统参数的优化设计原则。利用此原则对包括视角、信号带宽和基线在内的系统参数进行了优化设计,确立了与优化参数相关的其它系统参数。(3)结合DSInSAR系统的雷达斜视、双基地特点,以标准CS成像算法为基础,推导出具有保相性的双基斜视CS成像算法,给出了算法的具体实现过程,并在算法实现中对基线的不稳定进行了补偿。通过模拟仿真验证了双基斜视CS算法的保相性和基线不稳定补偿方法的有效性。(4)针对DSInSAR系统中长基线给相位展开带来的困难,结合DSInSAR系统的多基线特点,提出了多基线数据融合减小长基线相位展开误差的方法。理论推导和模拟实验证明多基线数据融合可以展宽干涉相位的非模糊区间、减小DSInSAR系统的盲角范围,进而提高DSInSAR系统的相位展开精度。(5)高精度DEM对双基DSInSAR系统的空间同步和频率同步提出了很高要求,本文提出利用多普勒中心估计和相位补偿方法减小这些苛刻要求。
参考文献：
[1]. 基于TMS320C6678的SAR/InSAR实时成像算法与实现研究[D]. 董磊. 西安电子科技大学. 2014
[2]. 基于BP的InSAR成像算法及多基线相位解缠算法研究[D]. 时代奇. 电子科技大学. 2014
[3]. InSAR实时成像处理及配准技术研究[D]. 胡彩云. 西安电子科技大学. 2014
[4]. InSAR成像算法研究[D]. 郭春生. 南京航空航天大学. 2002
[5]. 高分辨雷达成像稀疏信号处理技术研究[D]. 徐刚. 西安电子科技大学. 2014
[6]. 星载SAR影像定位和从星载InSAR影像自动提取高程信息的研究[D]. 杨杰. 武汉大学. 2004
[7]. 干涉合成孔径雷达相位解缠算法研究[D]. 段建华. 中国地质大学（北京）. 2006
[8]. InSAR高保相成像及关键技术研究[D]. 付涛. 电子科技大学. 2013
[9]. 高精度InSAR成像及处理方法研究[D]. 邹光浩. 电子科技大学. 2015
[10]. 基于分布式卫星的InSAR技术研究[D]. 张秋玲. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2005
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; sar论文; 定位精度论文; 高程测量论文; 图像融合论文; 系统仿真论文; 图像配准论文; 绝对高程论文; 定位误差论文; 高程系统论文; 误差分析论文; sar雷达论文;