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干涉合成孔径雷达信号处理的研究

王磊  
【摘要】: 论文对干涉SAR的信号处理过程进行了全面论述,针对复图像配准、噪声抑 制和二维相位展开等关键技术作了重点分析,形成了星载SAR干涉处理的完整方 案。在此基础上,完成了机载干涉SAR系统的设计和实验,对重复轨道机载干涉 SAR中的特有问题进行了深入研究。 论文对干涉SAR信号的频谱偏移现象进行了探讨,揭示了入射角的不同是频 谱偏移的本质原因。定量分析了干涉基线和地形坡度对频谱偏移的影响,提出利 用距离向频谱估计频谱偏移的大小。设计了针对频谱偏移的非对称滤波器。 精确的图像配准是干涉SAR信号处理的基础。论文对最大相关函数法、波动 函数法和最大谱配准方法进行了分析和比较。根据残余点的特点,提出使用残余 点估计法进行干涉图像的配准,在减少计算量的同时提高了配准的精度。 分析了相位图噪声的统计特性和分布特性,在此基础上,探讨了通用的均值 平滑滤波和中值滤波在干涉相位图降噪中的应用,指出了它们的应用限制。重点 研究了结合MUSIC算法的自适应滤波器的应用,对LS滤波器提出了改进方案。 对二维相位展开的多种算法进行了系统全面的研究和比较,建立了衡量各种 相位展开算法展开质量的标准,并提出采用质量后验的多算法综合应用方案进行 实际数据的相位展开,用实际结果证明了这种方案的可行性。 最后,结合机载SAR的干涉实验研究,实现了机载干涉SAR数据采集、SAR 成像处理,干涉信号处理的完整过程,解决了导航系统误差、变化基线等实际问 题。在我国首次完成了机载干涉SAR的实验,成功得到了干涉相位图和数字高程 图,并根据实验的结果对进一步的干涉实验提出了建议。


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