星载InSAR系统干涉信号模拟方法

为了对星载干涉合成孔径雷达(InSAR)系统信号处理研究提供数据源,研究了系统干涉信号的模拟。首先分析了信号模拟所需的几何模型、散射模型及信号模型,给出了利用这些模型模拟干涉信号的流程。通过分析小面单元数与相干系数的关系,得到当取满足一定条件的小面单元数时,模拟出的干涉信号能够进行干涉,并且其相干系数能和理论值吻合。通过采用上述方法进行模拟验证了上述方法的有效性。     

一种基于相干性本质的InSAR方位向预滤波方法

本文针对合成孔径雷达干涉测量(SAR Interferometry,InSAR)数据处理中的方位向预滤波问题,提出了一种改进的InSAR方位向预滤波方法.首先对InSAR成像系统的几何模型和雷达回波相干性的本质进行了分析,在此基础上提出在方位向只有来自相同方位角空间采样位置的回波信号才具有相干性,即能够用于相干干涉处理,然后根据相干性的本质,提出了一种基于相同方位角的预滤波方法.仿真试验结果和实例分析表明,本文提出的方位向预滤波算法能够有效地保留相干性信息,提高SAR图像对之间的相干性.     

星载InSAR的基线长度研究

基线长度是决定干涉合成孔径雷达(InSAR)测高精度的关键量.长基线时误差传递系数小,利于测高精度,但基线过长会使系统相干性下降和处理难度增大.文中探讨了相干性和相位展开处理的机理,分析了基线长度与二者的关系,提出了一项衡量相位展开难度的指标,给出了利用SAR工作的侧视几何缓解相干性和相位展开难度对基线长度限制的2种处理方法及其效果.上述2种处理方法可允许InSAR系统采用更长的基线.     

InSAR的测量原理与数据处理

InSAR从SAR图像序列提取干涉相位图,并利用其基线参数派生大范围的反应地形起伏的数字高程模型,使用二次差分干涉相位图及基线数据估计地表形变量,可达厘米级以上精度。本文简述它的测量原理和方法。     

InSAR误差建模与误差估计方法

针对干涉合成孔径雷达(InSAR)系统的误差问题,对系统各种误差源按照误差特性进行分析和分类,通过误差传递分析,建立了InSAR测高误差的参数化模型.在此基础上,利用地面控制点,通过最小二乘法得到整个测绘带内的系统性高程误差分布,进而根据各类误差对测高误差的影响规律,分别将恒定误差、缓变误差和随机误差分类提取出来.仿真...     

双频InSAR高程重建噪斑去除方法

双频InSAR不依赖于相邻相位差小于π的限制而进行解缠,可以实现陡变地形的正确解缠绕,从而可以实现复杂地形的高程反演。基于最大似然估计(Maximum-Likelihood Estimation, MLE)的双频干涉相位解缠算法耗时少,但其噪声鲁棒性差,解缠结果中含有大量噪声斑块。针对此弊端,提出了一种对ML解缠结果进行噪声斑去除的方法。实际操作中,首先利用聚类分析(Cluster Analysis, CA)的思想,去掉解缠结果中较大量出错区域对应的模糊类。再利用可变长窗口判定错点,并利用非均匀加权窗去掉单噪点和噪声斑,得到正确的解缠相位。实验章节首先列出了仿真模型双频干涉处理结果,将改进结果与最大后验概率估计法(MAP)得到的结果作了比较。最后列出了对中国科学院电子学研究所航天微波遥感系统部的双频干涉数据处理结果。实验结果表明,解缠结果存在的问题得到解决,在保证较好解缠效率的同时,去除了噪声斑块,提高了相位解缠的精度。     

基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法

InSAR干涉条纹图处理中，对噪声进行滤波是非常关键的一步。该文在分析现有滤波算法的基础上，考虑了干涉条纹图方向性特点，提出了基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法。可以有效地去除残点对相位解缠的影响，同时保持相位信息不受损害。对仿真数据及真实InSAR数据的处理结果证明了该方法的有效性。     

基于实测数据的原始数据压缩对InSAR系统测高影响研究

为了研究原始数据压缩对InSAR系统干涉测高的影响。该文应用4组典型高程起伏的ERS-1/2实测数据,对Block Adaptive Quantization (BAQ) 与 Amplitude-Phase (AP) 两种有重要工程应用潜力的算法对干涉测高影响进行研究。试验结果表明：BAQ算法在设计时,要合理选择数据分块尺寸;同时,对于测高精度要求较高且垂直基线较短的系统,量化位数应至少为4 bit。AP算法在设计时,要合理分配幅度和相位量化位数。对于平均比特率为3 bit/sample,AP算法最优方案为幅度2 bit、相位4 bit,其性能介于3 bit BAQ和4 bit BAQ之间。     

一种基于残差点分布的FMCW InSAR阴影区域提取方法

调频连续波干涉合成孔径雷达(FMCW InSAR)由于侧视成像机制,在地形起伏区域产生阴影现象,严重影响DEM和DOM质量,基于相干系数的方法比较依赖于阈值的选取,基于此提出了一种基于干涉相位残差点分布的阴影区域提取方法。在分析干涉相位残差点形成机理基础上,利用相位残差点分布与形态学处理相结合,检测出连续的阴影区域。相比于传统的基于相干系数图检测方法,解决了阈值依赖的问题。最后通过对实际数据处理,并与基于相干系数图检测方法进行比较,验证了提出的阴影区域提取方法的有效性。     

星载SAR多普勒质心估记的新方法：幅度相关法

本文分析了星载合成孔径雷达多普勒质心与距离走动之间的线性关系，提出了一种估计多普勒质心的新方法－幅度相关法。利用星载ＳＥＡＳＡＴ－Ａ原始数据，讨论了该方法与目前最常用的杂波锁定法的差别。结果表明，采用幅度相关法具有运算量小和在准均匀或非均匀场景下估计精度高的优越性。     

干涉SAR的基线干损和极限基线分析

基线是干涉SAR工作原理中的关键概念。它反映干涉测高原理的本质，既是相干性的来源，也是导致基线干损的根源，它还用极限基线给出了干涉存在的条件。本文详细分析了基线、基线干损、极限基线，以及它们之间的关系，并引入新一个的概念；相干角，来更加准确和深入地分析上述关系，指出了它们在频域和图像域中的表现。     

可靠性排序在InSAR相位展开中的应用

提出一种基于可靠性排序的相位展开算法。这种算法的关键是选择相干图来标识相位数据的可靠性,相位展开的路径由相干图导向。阐述了可靠性排序测量的基本原理,讨论了算法设计和流程图,针对干涉合成孔径雷达(InSAR)获得的数据进行了相位展开处理,得出了较为理想的结果。实验表明,相位展开的路径总是沿着具有较高可靠性的像素到较低可靠性的像素．所以在最坏的情况下误差也被限制在局部最小区域。     

利用线性相位模型提高干涉SAR图像相干性及改进相干性估计

本文提出一种对干涉合成孔径雷达(干涉SAR)处理中单视复图像(SLC)进行地形自适应预滤波的方法,提高从不同入射角获得的SAR图像之间的空间相干性,并同时改进相干性估计.通过Chirp-Z变换进行干涉图局部频率估计,从而提取干涉图线性相位模型,并利用其进行距离和方位向的地形自适应预滤波.由于滤波器参数随地形进行调整,其性能优于仅仅依赖轨道参数或平坦地球相位估计的固定带宽非自适应滤波器.文中对SIR-C/X-SAR的Etna火山干涉数据同时进行了距离和方位向地形自适应处理,利用相干系数直方图对该方法与固定带宽非自适应滤波方法的性能作了比较.最后,本文还应用线性相位模型改进相干性估计,得到了去除地形变化因素后的相干系数图.     

干涉SAR最小二乘二维相位展开法的改进

二维相位展开是干涉SAR成像的关键步骤和难点,以SIR－C／X－SAR真实数据得出的相位条纹为对象,用Pritt的最小二乘法做了展开,发现并讲座了最小二乘的平滑作用对展开结果的不良影响,并用一种依据二阶差分的加权对最小二乘法进行改进,更好地实现了相位展开。     

星载分布式InSAR测高性能的理论及系统仿真评价方法

针对星载分布式干涉合成孔径雷达(InSAR)系统空间几何构形,全面分析了卫星状态误差、干涉基线误差、干涉相位误差、时间、频率和波束三同步误差以及斜距测量误差等分布式InSAR测高误差源,给出了系统测高误差总的传递关系.以三大同步误差为重点,推导了各误差源到高程误差的理论传递模型,给出了分布式InSAR系统的理论评价方法.基于分布式InSAR全过程仿真平台,提出了一种通过构造一定平均坡度的典型场景和自然场景来进行系统仿真的实验评价新方法.通过理论和系统仿真实验两种评价方法的结合,使得分布式InSAR系统的性能评价更加全面、真实.     

一种基于干涉条纹频率的星载InSAR基线估计新方法

现有基于干涉复图像的基线估计方法采用平地假设并利用傅里叶变换估计条纹频率,应用于星载InSAR时基线估计误差很大.本文针对星载InSAR,从基线计算公式和条纹频率估计两个方面对现有基于干涉复图像的基线估计方法进行改进,提出了一种基于干涉条纹频率的高精度星载InSAR基线估计新方法.在考虑地球曲率的情况下,推导了星载In...     

基于残点识别的环路积分校正InSAR相位展开方法

本文对干涉SAR处理的关键步骤-相位展开-进行了讨论和分析,提出了利用残点识别和环路积分校正的相位解缠绕方法.进行了仿真和实测数据的处理,验证了该方法的有效性,最后给出了本文方法与分支截断法和区域增长法的结果比较,并对几项性能指标进行了对比,结果表明本文方法具有更好性能.     

对配准误差稳健的多基线相位展开方法

提出了一种对配准误差稳健的多基线相位展开方法.该方法首先根据配准误差的方向来确定最优联合观测矢量,进而确定存在配准误差时的真实导向矢量,并且用此导向矢量进行波束形成来进行相位展开,能够同时完成图像配准、干涉相位噪声滤波和相位展开,因此可以在SAR图像配准精度很差(可以允许达到一个分辨单元)的条件下得到稳健的相位展开性能,仿真结果证明了此方法的有效性.