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《同济大学》 2008年
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InSAR相位解缠算法的研究

肖枫  
【摘要】: 近20年来合成孔径雷达技术(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)迅猛发展并趋于成熟。作为一种新技术,InSAR具有其他传感器所不具备的优势,如全天候的工作模式,不受天气气候影响;高分辨率;较强的穿透能力;大范围采集数据等。而且近年来,美国的NASA、欧洲的欧空局、日本的JAXA等相继成功发射了多颗SAR成像卫星,成像质量不断改善。这在为我们提供大量的高质量数据的同时,也对SAR数据的后处理算法提出了越来越高的要求。 合成孔径雷达干涉测量(Interferometry Synthetic Aperture Radar,简称InSAR)作为SAR数据的一个主要应用方面,其中主要的算法就包括了影像匹配,重采样,干涉图滤波,还有相位解缠(Phase Unwrapping)。相位解缠作为最后一步也是最有难度的一步流程,其算法优劣直接影响着最后由InSAR得到数字地面模型(Digital Elevation Model,简称DEM)或者地面形变信息的精度。 相位解缠问题的出现至今还不足三十年的时间,然而提出的算法已经相当多。它们大致可以分成两大类:路径积分算法,最小范数算法。 本论文深入研究了以上两大类解缠算法,并用Matlab或C编写了其中的多种算法,以实际数据及模拟数据为例实现了各类算法并分析比较他们的优缺点。 其中路径积分算法先从缠绕相位信息中寻找非连续的区域,然后绕过这些非连续区域进行解缠,这样可以避免非连续相位引起的误差在全局的传播。可以说在每个连通的局部区域内的结果是准确的,但在部分相位不连续区域的结果是不准确的。 最小范数算法的关键是改正值不限制为整数周期,并根据最小范数原理把解缠前后的相位偏微分之差限制到最小,其解缠原理等效于解纽曼边界的泊松方程。当范数为2时,就相当于最小二乘方法。其结果在全局上来说是连续的,但没有一点是“准确的”。各类加权或者等权最小范数算法的实质都是解一个泊松方程,其主要区别就是其运算效率及权重的不同。 在此基础上本文又对奇异点与相位不连续点的关系进行了公式推导,证明了他们之间的充分不必要关系,并在此基础上对其中的枝切算法进行了有效的改进,并用模拟数据证明了改进算法的有效性。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P228

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 桑明智;联合TerraSAR-X与PALSAR影像提取区域沉降信息的模型与方法研究[D];西南交通大学;2011年
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3 王平;基于D-InSAR技术的青藏高原区域冻土变形监测研究[D];中南大学;2009年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 史卫平;DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
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4 谈洋;动柱式卧式加工中心整机动态特性试验研究[D];大连理工大学;2010年
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7 段友才;Hermitian Toeplitz方程组快速算法的研究[D];长沙理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周幼吾,郭东信;我国多年冻土的主要特征[J];冰川冻土;1982年01期
2 王绍令,杨梅学,小池俊雄,赵林;时域反射仪在监测青藏高原活动层水分变化过程中的应用[J];冰川冻土;2000年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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7 黄庆东;最小模级联相消器算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 刘春;不确定性振动控制系统的随机方法[D];吉林大学;2004年
10 成枢;地面沉降变形预计模型与监测技术研究[D];山东科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 张红敏;多基线InSAR数据仿真及其相位解缠技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 杨敏;多基线InSAR获取DEM数据的关键问题研究[D];燕山大学;2010年
6 张淑燕;基于InSAR技术的地表形变监测[D];吉林大学;2010年
7 黄澜心;基于最小二乘的相位解缠理论与算法研究[D];西南交通大学;2012年
8 刘欢欢;PSInSAR在地面沉降监测中的研究分析[D];中国地质大学(北京);2010年
9 杨秋玲;低相干雷达干涉信息相位解缠技术研究与应用[D];成都理工大学;2011年
10 刘怡;基于路径跟踪的相位解缠理论与算法研究[D];西南交通大学;2012年
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