星载insar数据仿真及处理的研究

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1、哈尔滨工业大学硕士学位论文星载InSAR数据仿真及处理的研究姓名：顾华德申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：刘永坦;姜义成20050601堕釜鎏三些盔兰三兰塑圭兰竺兰兰一——摘要干涉合成孔径雷达成像技术(InSAR)是合成孔径雷达(SAR)的新发展，它主要通过SAR相干图像对的相位信息来得到地面拓扑信息和地形变化信息。本文对InSAR信号处理中比较关键的原始信号仿真、干涉图像对的配准、平地效应的去除、干涉相位噪声的滤波、二维相位的解缠作了一定的研究。本文首先研究了InSAR原始回波产生的问题。由于缺乏实测InSAR数据，仿真的数据既可以

2、作为信号处理源，又可以用来验证数据处理的有效性。本文采用一种基于频域的原始回波仿真方法得到一对InSAR原始回波，然后对其使用RD算法得到成像结果，最后把得到的复图像对共轭相乘再取其相角得到一个干涉图。其次本文研究了干涉图的产生。为了得到干涉图，必须对图像对进行配准。由于干涉相位对地形的变化相当敏感，为了得到有用的干涉相位，至少把图像配准到1／8像素精度。为了克服插值带来的相位信息丢失，本文使用了一种基于FFT的图像配准方案。图像配准后，就可以得到干涉图，但是此时的干涉图中，干涉条纹过于密集，所以下一步对干涉图进行了平地效应的去除。在这之后，得到了

3、与地形变化一致的相位条纹。但是此时的干涉图中相位噪声过大，还是难以直接进行相位解缠，所以必须进行相位滤波。本文采用了一种滤波系数和滤波方向能自适应调整的滤波器，这样既有效的滤除了相位噪声，又保持了相位条纹的清晰度。最后，本文重点研究了干涉二维相位的展开。二维相位展开是干涉合成孔径雷达中关键的步骤，它的精度直接决定了最后生成的数字高程的精度。本文研究了两种主流的相位解缠方法：技切法和最小二乘法，并在分析了基于匈牙利算法的枝切法缺点的基础上，对它进行了改进，使枝切的连接变得更短。关键词干涉合成孔径雷达；图像匹配：相位滤波；相位解缠堕玺鎏三些盔兰三兰璧圭

4、兰竺鲨兰AbstractIntefferometricsyntheticapertureradar(shortforInSAR)isanimagingtechniqueformeasuringthetopographyofasurfaceanditschangeovertime．Itisanewdevelopmentinsyntheticapertureradar(shortforSAR)researchfield．Usinginterferometricsyntheticapertureradar,accuratedigitalthree—dim

5、ensionaltopographyCanbegotteninallweatherconditionsdayandnight．InSARmainlyexploitsthephaseinformationoftwocoherentSARcompleximagestogetthetopography．Inthisthesis，somekeystepininterferometricsyntheticapertureradarsignalprocessingsuchasrawsignalsimulation，imagecoregistration，fla

6、teffectremoving，phasenoisefiltering，andtwodimensionalphaseunwrappingarestudied．First，therawsignalsimulationisstudiedinthisthesis．Becauseoflackofdata，therawsignalsimulationisveryimportantinthealgorithmsimulation．Inthisthesis，afrequencydomainrawdatasimulatingmethodisusedtogenera

7、tetherawsignal，andthentwoSARimagesareextractedfromtherawsignalusingRange-Doppleralgorithm．Afterthat，aconjugatemultiplyingisusedtogettheinterferogram．Second．inorder幻getausefulinterferogramfortwodimensionalphaseunwrapping，imagecoregistrationisdoneinthenextstep．BecausetheInSARpha

8、seisverysensitivetotheterrain，theprecisionofimagecoregistrati