文档介绍：分布式卫星干涉合成孔径雷达信号处理关键技术研究攻读博士掌位研究生毕业论文导师:保铮教授撸汗学科:信号畔⒋学位:工学博士年中国西安
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:,:丕【叁独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了本文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容;可以允许采用影印、:导师签名:
摘要获取地球表面的高精度数字高程模型事应用以及国民经济建设方面都具有重要的意义。干涉合成孔径雷达—琁谏墒指叱棠P头矫婢哂芯薮蟮那绷和广阔的应用前景,以分布式卫星为平台,能够快速高效、大范围地获取地球表面的瓿扇虿饣妫哂衅渌饬渴侄挝薹ū饶獾挠攀啤本论文以分布式卫星袢〉厍虮砻媸指叱棠P臀V飨撸氐阊芯苛分布式卫星藕糯淼募父龉丶际酢H淖芴迳戏治A礁霾糠郑旱谝徊分主要研究了单基线分布式卫星际酰杂谄胀ǖ匦危么车牡セ芄挥行У鼗袢≌庑┣虻腄。然而,对于复杂地形缙露冉洗蟮局部区域、山谷和悬崖等捎诖嬖谘现氐南辔磺凡裳透叱滩愕вΓ拐庑区域成为单基线饣娴摹懊で保嗷逫技术是解决此问题的一项关键技术,因此论文第二部分主要针对多基线分布式卫星际跽箍A搜本文的主要工作概括如下:岢隽艘恢只谙嗤轿唤堑姆轿幌蛟ぢ瞬ǚ椒ā处理要求用于干涉的枷裰渚哂泻芨叩南喔尚裕喔尚灾苯泳龆―的高程测量精度。针对空间基线ù怪焙较蚧吆脱睾较蚧引入的去相干因素,通过对回波数据进行距离向和方位向预滤波处理,能够有效提高枷裰涞南喔尚浴我们在对上竦募负喂叵岛托藕拍P拖晗阜治龅幕∩希沂玖死状锘夭之间具有相干性的本质,针对方位向预滤波处理,提出在方位向只有具有相同方位角的空间采样位置接收到的雷达回波才具有相干性,能够用于后续的相干干涉处理,并在此基础上提出了一种基于相同方位角的方位向预滤波方法,通过计算机仿真验证了此方法的有效性。岢隽嘶诖諨的枷衽渥肌8缮嫦辔宦瞬ㄋ惴ā图像配准和干涉相位滤波是碇械牧酱蟛街琛R环矫妫琁处理要求枷之间的配准精度很高,但实际处理中由于逐点精配准要求的计算量巨大,传统的图像配准算法都是生成少量的控制点,利用一定准则求取控制点的二维偏移量,再通过一定的模型拟合获得整幅二维图像中每个像素的偏移量。但是对于高程起伏剧烈的地形,或者大幅图像进行配准时,通过简单的多项式拟合求取偏移量会引入较大的误差。另一方面,干涉相位滤波算法总是假定滤波窗口内的样本点满珼诰究。雷达信号处理国防科技重点实验室
足独立同分布的假设,然而实际中受地形起伏的影响,滤波窗口内的样本点不可能严格满足独立同分布的假设,导致滤波结果偏离真实值。针对上述问题,我们的思路是充分利用已有的粗刺岣逽图像配准和干涉相位滤波的性能,并大大减少运算量。在枷衽渥贾校紫壤么諨完成对枷裰械每一像素的定位,’然后在枷裰兄鸬闱笕∶扛鱿袼氐亩渥计屏浚佣完成整幅枷竦呐渥肌T诟缮嫦辔宦瞬ㄖ校A耸孤瞬ù翱谀诘难臼×满足独立同分布,我们利用已知的粗愿缮嫦辔煌贾械牡匦涡畔⒔型骋徊偿,以获取更多的独立同分布样本。芯苛肆:系ズ焦投嗪焦齀数据的处理方法。对于坡度平缓的地形,利用单基线傻腄,其精度已经足够,但对于高复杂地形的绘,则需要利用多基线际酢T谑导手校孟钟械牡セ逫系统对同一地区进行多次航过重复观测,是一种现实可行的获取多基线莸耐径。针对以单基线啻魏焦袢〉亩嗷吒缮媸荩颐茄芯苛硕啻魏焦之间的干涉基线估计方法和基于干涉相位图的图像配准方法。在干涉基线估计方法中,首先对多次航过的数据分别进行精确的上瘛⑼枷衽渥己透缮嫦辔宦波处理,然后联合两次单航过的相位图对局部高相干区域进行稳健的多基线相位解缠,获得对应目标点的高程信息,最后结合多次航过问的干涉图对多次航过的干涉基线进行解模糊和估计。在干涉相位图的配准方法中,对单航过生成对应的干涉相位图进行配准,而不是直接配准枷瘢佣苊饬硕嗪焦齋图像之间相干性较低导致配准难度大的问题。岢隽艘恢掷枚嗷逫技术恢复高程层叠区域高程信息的方法。首先研究了在传统窄带阵模型假设条件下利用多基线饩龈叱滩愕侍獾姆法,并指出随着枷穹直媛实奶岣吆突叱ざ鹊脑黾樱竽P筒⒉煌耆适用于实际的星载低常诖嘶∩咸岢隽烁臃鲜导是榭龅目泶竽型,并针对此模型提出了两种解决方案,即地形搜索的方法和联合距离像素处理方法,减小甚至消除了层叠的多个地面目标回波包络未完全配准带来的影响