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《中国科学院研究生院(电子学研究所)》 2003年
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干涉合成孔径雷达数据处理及仿真研究

陶鹍  
【摘要】: 干涉合成孔径雷达能够全天时、全天候获取高精度的数字化三维地形数据,近年来成为合成孔径雷达(SAR)领域中一个十分活跃的研究热点。2000年美国SRTM全球地貌测绘计划成功运行,掀起了世界范围内干涉SAR研究的高潮。目前,高效、精确的干涉合成孔径雷达数据处理和仿真研究仍然是该领域所面临的主要问题。本文力图深入研究并改进干涉图像数据处理过程的核心技术,提高数据处理效率,减小处理误差,使之更加实用化;另一方面,通过深入比较干涉SAR仿真与传统SAR仿真的异同,创新性地解决干涉SAR仿真特有的关键问题,进一步加深对干涉SAR成像技术实质的理解。 本文首先对干涉SAR的基本工作原理,影响干涉数据相干性的各种因素、数字高程图的误差来源等进行了系统阐述。然后,结合实例对图像配准、平地效应去除、干涉条纹滤波、相位展开以及数字高程图反演等数据处理流程主要环节以及干涉SAR数据仿真进行了深入研究。 本文的主要贡献在于: 1、干涉SAR复数图像的配准中,论文从理论及实验的角度准确把握典型干涉SAR图像配准算法的异同,创新性地将相位展开中质量因子的概念应用于配准过程中,从而提出多种潜在的可用于配准过程的评价函数,大大拓宽了基于优化评价函数而配准干涉SAR图像的思路; 2、在干涉相位噪声抑制方面,论文根据干涉相位噪声的来源及分布特点,提出改进型的均值滤波及自适应滤波方案,并从理论及实践上验证其可行性及有效性; 3、论文深入研究典型相位展开算法的核心思想及具体实施方案,通过测试及实际干涉数据的相位展开实验全面比较各算法的性能。此外,针对相位展开问题的复杂性,论文提出利用干涉数据幅度图像、相干图以及其它质量图综合评价相位展开质量以实现展开结果的优选; 4、论文就较具代表性的干涉仿真方案进行了深入分析,在把握不同层次仿真方案实质区别及共性的基础上,提出基于复图像频谱获取待仿图像后向散射系数的新思想,快捷、高效地解决干涉仿真过程的关键性问题。实验证明,该方案的确能够 正确、有效模拟干涉SAR成像固有的基线去相关效应。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(电子学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN958

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 赵志伟;杨汝良;祁海明;;一种改进的星载干涉SAR复图像最大频谱配准算法[J];测绘学报;2008年01期
2 赵志伟;杨汝良;;星载ScanSAR干涉处理研究[J];电子与信息学报;2008年08期
3 柳祥乐;左艳军;杨汝良;;基于最少残余点数的InSAR复图像配准[J];现代雷达;2007年03期
4 闫龙;郑妍;李颜超;;改进的机载SAR相位梯度自聚焦算法[J];应用科技;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 王青松;星载干涉合成孔径雷达高效高精度处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 赵志伟;星载扫描干涉合成孔径雷达系统及信号处理技术[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
3 伏思华;电子散斑与合成孔径雷达干涉测量中的等值线相关干涉法[D];国防科学技术大学;2006年
4 何儒云;星载合成孔径雷达干涉测量处理技术研究[D];湖南大学;2007年
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1 张声杰;分布式SAR动目标参数估计技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 邹博;InSAR干涉相位处理研究[D];国防科学技术大学;2005年
3 穆文争;干涉SAR测高测速技术研究[D];电子科技大学;2008年
4 张振宇;合成孔径雷达三维成像技术研究[D];南京理工大学;2009年
5 闫英志;分布式InSAR系统误差分析与仿真[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 王萍;干涉SAR数据处理技术[D];西安电子科技大学;2010年
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王磊;干涉合成孔径雷达信号处理的研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 姚瑶;唐劲松;宋晓婷;;InSAS复图像配准法解析[J];舰船电子工程;2007年03期
2 王冬红;刘军;;一种提高INSAR干涉图质量的新方法[J];计算机仿真;2007年02期
3 陈倩;唐劲松;陈明;石敏;;测深侧扫声呐中干涉图的降噪[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年02期
4 王宾;张志敏;王宇;李庆申;;ADSP-TS201在SAR信号方位预处理中的应用[J];微计算机信息;2006年35期
5 陈兵;柳祥乐;张平;;干涉合成孔径雷达频谱偏移理论问题研究[J];现代雷达;2007年02期
6 齐海宁,洪峻;一种结合最优相干运算的极化干涉SAR相干配准方法[J];遥感技术与应用;2004年06期
7 黄立胜,徐永建,郑天垚,王贞松;SAR点目标的响应形状[J];遥感学报;2005年01期
8 黄立胜;王贞松;;Map Drift算法在实时成像处理器中的应用[J];遥感学报;2006年01期
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1 张永俊;星载分布式InSAR系统的误差分析与DEM精度提高方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 王青松;星载干涉合成孔径雷达高效高精度处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 徐江;干涉合成孔径声纳信号处理算法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
4 王秋生;星载干涉SAR图像处理技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2004年
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7 索志勇;垂直航迹/沿航迹干涉合成孔径雷达信号处理技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 张会战;路径跟踪法相位解缠算法的研究[D];山东科技大学;2008年
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1 齐海宁;极化干涉SAR测量算法研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
2 王健;基于干涉SAR的建筑物提取的方法研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
3 王冬红;INSAR像对的预滤波与过采样研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
4 邹博;InSAR干涉相位处理研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 陈明;反投影算法在双基地合成孔径雷达成像中的应用[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
6 王宾;合成孔径雷达实时成像算法与实现研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
7 李庆申;基于TMS320F2812的天线平台控制系统[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2007年
8 胡增辉;目标定位中的参数估计[D];国防科学技术大学;2006年
9 熊红林;机载双模SAR成像处理及硬件实现[D];南京航空航天大学;2007年
10 张玮;基于方位向尺度变换的聚束SAR成像算法研究[D];南京航空航天大学;2006年
【同被引文献】
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1 何儒云;王耀南;毛建旭;;合成孔径雷达干涉测量(InSAR)关键技术研究[J];测绘工程;2007年05期
2 丁琼;刘国祥;蔡国林;马德英;;InSAR DEM精度与地形特征的关系分析[J];测绘科学;2009年01期
3 刘国祥,丁晓利,李志林,陈永奇,章国宝;星载SAR复数图像的配准[J];测绘学报;2001年01期
4 张永红,林宗坚,张继贤,甘梦龙;SAR影像几何校正[J];测绘学报;2002年02期
5 汪鲁才,王耀南,毛建旭;基于相关匹配和最大谱图像配准相结合的InSAR复图像配准方法[J];测绘学报;2003年04期
6 于晶涛,陈鹰;一种新的INSAR干涉条纹图滤波方法[J];测绘学报;2004年02期
7 曾琪明,解学通;基于谱运算的复相关函数法在干涉复图像配准中的应用[J];测绘学报;2004年02期
8 靳国旺;徐青;张燕;朱彩英;;INSAR干涉图的零中频矢量滤波算法[J];测绘学报;2006年01期
9 何儒云;王耀南;;一种基于小波变换的InSAR干涉图滤波方法[J];测绘学报;2006年02期
10 傅文学;郭小方;田庆久;;星载SAR距离-多普勒定位算法中地球模型的修正[J];测绘学报;2008年01期
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2 王磊;干涉合成孔径雷达信号处理的研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
3 丁丁;SAR自聚焦,星载ScanSAR成象和有源相控阵天线研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
4 穆冬;干涉合成孔径雷达成像技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
5 姜正林;低分辨ISAR成像及干涉技术应用研究[D];西安电子科技大学;2001年
6 李新武;极化干涉SAR信息提取方法及其应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
7 张红;D-InSAR与POLinSAR的方法及应用研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
8 郭春生;InSAR成像算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
9 毛建旭;合成孔径雷达干涉(INSAR)三维成像处理技术研究[D];湖南大学;2002年
10 郑明洁;合成孔径雷达动目标检测和成像研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟智勇;分布式卫星InSAR系统性能分析与仿真技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 全刚;干涉SAR成象算法研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
3 彭德艳;数字散斑干涉技术及在多功能光电测试仪中的应用[D];浙江大学;2002年
4 索志勇;基于实际数据的干涉SAR处理[D];西安电子科技大学;2006年
5 段建华;干涉合成孔径雷达相位解缠算法研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 邹博;InSAR干涉相位处理研究[D];国防科学技术大学;2005年
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8 郭锐;基于特征分解的SAR动目标检测方法[D];电子科技大学;2007年
9 徐霖;粗糙(海)面及其上方目标复合电磁散射建模研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 王黎黎;基于希尔伯特—黄变换的时频分析算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
【二级引证文献】
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1 林子晔;;GAMMA中ISP模块SAR影像处理若干问题解析[J];北京测绘;2012年03期
2 黄惠宁;覃辉;;InSAR技术基本原理及其数据处理流程[J];地理空间信息;2012年02期
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4 孙中昶;郭华东;焦孟梅;刘广;;机载双天线InSAR复图像自动配准研究[J];国土资源遥感;2010年01期
5 王青松;瞿继双;黄海风;余安喜;董臻;;联合实、复相关函数的干涉SAR图像配准方法[J];测绘学报;2012年04期
6 崔岑;赵淑清;张剑琦;;一种改进的频域相关法复图像快速配准[J];测绘科学技术学报;2011年03期
7 黄攀;岳军;陈鸣;王茂林;;基于偏微分方程的InSAS干涉图去噪技术研究[J];青岛理工大学学报;2011年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 殷硕文;基于相干目标DInSAR方法的南方公路沉降监测应用研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 蒋廷臣;星载宽幅合成孔径雷达干涉测量形变监测理论与应用研究[D];武汉大学;2010年
3 周杰;合成孔径雷达数据处理应用的细粒度并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2010年
4 王青松;星载干涉合成孔径雷达高效高精度处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
5 石晓进;星载干涉合成孔径雷达信号处理若干问题研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
6 张芳;散斑干涉信息提取技术及其应用研究[D];天津大学;2009年
7 范洪冬;InSAR若干关键算法及其在地表沉降监测中的应用研究[D];中国矿业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 崔岑;星载InSAR图像配准及三维信息提取研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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5 陈伟志;干涉合成孔径雷达高度计与压缩感知技术研究[D];南京理工大学;2010年
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【二级参考文献】
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1 王君庭;机载SAR运动补偿研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶鹍;干涉合成孔径雷达数据处理及仿真研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
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3 谢宗伯;信号的噪声抑制理论与技术研究[D];华南理工大学;2010年
4 武楠;干涉合成孔径雷达信号处理技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
5 郭春生;InSAR成像算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
6 杨生;大地电磁测深法环境噪声抑制研究及其应用[D];中南大学;2004年
7 宋芳;合成孔径雷达干涉测量中的相位展开[D];四川大学;2005年
8 谢先明;InSAR及多基线InSAR关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
9 牛小兵;光栅投射三维轮廓测量技术的研究[D];天津大学;2003年
10 穆冬;干涉合成孔径雷达成像技术研究[D];南京航空航天大学;2001年
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1 郎福成;真空断路器机械特性在线监测 [D];沈阳工业大学;2005年
2 刘震;质谱仪软件平台的研究与开发[D];吉林大学;2005年
3 刘鹤冰;广惠高速公路小金口双连拱隧道监测及有限元数值分析[D];西南交通大学;2004年
4 胡鹏;谷物产量数据处理及产量分布图生成系统的开发研究[D];江苏大学;2005年
5 黄冰;电测深数据处理软件ELECSLICE的开发[D];太原理工大学;2005年
6 张歆昱;基于心理声学模型的音频数据隐藏算法研究[D];华中科技大学;2005年
7 颜昌彬;基于VC和SQL Server的实验数据库系统研究[D];武汉理工大学;2006年
8 陈晨;水体污染物拉曼光谱检测的数据处理与建库技术[D];华中师范大学;2006年
9 吴磊;x射线测厚仪的硬件设计与实现[D];北京化工大学;2007年
10 菅美枝;福州西区水厂变电站综合自动化的改造与实施[D];上海交通大学;2008年
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