卡尔曼滤波相位解缠方法研究论文

《卡尔曼滤波相位解缠方法研究论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TP722.6密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文卡尔曼滤波相位解缠方法研究闫满申请学位级别：博士学位专业名称：摄影测量与遥感指导教师姓名：刘国林职称：教授山东科技大学二零一二年四月PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com论文题目：卡尔曼滤波相位解缠方法研究作者姓名：闫满入学时间：2009年9月专业名称：摄影测量与遥感研究方向：微波遥感技术及应用指导教师：刘国林职称：教授论文提交日期：2012年4月论文答

2、辩日期：2012年6月授予学位日期：PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.comSTUDYOFKALMANFILTERPHASEUNWRAPPINGALGORITHMADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofDOCTOROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyYan

3、ManSupervisor:ProfessorLiuGuolinGeomaticsCollegeApril2012PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com声明本人呈交给山东科技大学的这篇博士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。博士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submit

4、tedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:PDFcrea

5、tedwithpdfFactoryProtrialversionwww.pdffactory.com山东科技大学博士学位论文摘要摘要相位解缠是InSAR进行数字高程模型提取和地表形变测量的关键步骤。理论上，相位解缠比较容易实现，通过提取垂直向和水平向的相位偏导数，然后沿垂直向和水平向积分，即可恢复相位的真实值。实际上，干涉SAR数据中不可避免地存在着由地形起伏引起的顶底位移、雷达阴影及原始雷达信号处理过程中产生的误差等，造成局部相位误差，使得现有的相位解缠方法及其衍生算法仍无法获得满意的相位解缠

6、质量。卡尔曼滤波相位解缠方法，将相位解缠问题转化为状态估计问题，通过建立相位的状态空间模型和矢量观测方程，利用卡尔曼滤波求解真实相位。该方法最大的特点就是能够实现相位解缠与噪声消除一并进行处理。但由于相位解缠涉及非线性解算，以及受地形、相位误差等因素影响,使得解缠结果不准确。为此，论文在以往研究基础上，系统深入地开展卡尔曼滤波相位解缠方法研究，其选题具有重要的理论意义和应用价值。论文从理论研究、模型建立、算法设计、仿真与实例分析、结果对比与验证等方面，系统深入地研究卡尔曼滤波相位解缠的关键理论与

7、方法，其主要研究内容如下：（1）研究了相位解缠的原理，分析了目前相位解缠的主要方法与算法，分别在相位解缠的运算效率和解缠质量两个方面对元胞自动机相位解缠方法和能量方程相位解缠方法进行了改进。系统研究了卡尔曼滤波相位解缠的原理，设计和实现了其算法，并进行了分析。（2）针对模型误差对解缠质量的影响，提出一种顾及模型误差的卡尔曼滤波相位解缠方法。即在卡尔曼滤波的状态空间模型中引入一与误差因素有关的控制变量，在解缠过程中对误差进行补偿，并对卡尔曼滤波增益进行限制，最后对解缠相位进行卡尔曼滤波平滑，有效抑

8、制误差的传递。通过不同SAR图像的实验对比分析，验证了该方法的有效性。（3）针对相位数据不连续造成的局部相位误差传递，提出一种基于掩膜的加权卡尔曼滤波相位解缠方法。该方法通过对包缠数据中的低质量区域进行掩膜处理，对掩膜后的高质量区域进行卡尔曼滤波相位解缠，最后再对掩膜区域实施加权卡尔曼滤波相位解缠，提高了对局部误差的限制能力。分别利用仿真和真实数据进行实验，验证了该方法的可靠性和有效性。（4）针对卡尔曼滤波相位解缠中的噪声方差问题，引入相位导数方差图、最大相位IPDFcreatedwithpdf