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合成孔径雷达三维成像技术研究

作　者: 张振宇
导　师: 陈如山
学　校: 南京理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 海洋雷达高度计随机粗糙面干涉合成孔径雷达(InSAR) 平地效应相位解缠预条件
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 232次
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内容摘要

干涉合成孔径雷达(InSAR)测高技术是新近发展起来的空间观测技术,它利用合成孔径雷达数据的相位信息提取地面目标的高程信息,具有全天时、全天候、大范围、空间分辨率高等优点,可以广泛应用于军事领域和国民经济建设当中。将传统高度计和干涉技术相结合的新型海洋雷达高度计,克服了传统雷达高度计的不足,可以满足观测高纬度、宽刈幅范围的区域,因此,基于垂直航迹干涉(XTI)的测高技术是目前最具潜力、最值得期待的新技术之一。随着海洋开发应用需求的进一步提高,对海洋高度测量的要求也越来越高,本文将垂直航迹干涉合成孔径雷达(XTI-InSAR)技术应用到海洋高度测量中,由P-M谱密度函数出发,利用Monte Carlo方法进行随机粗糙海面的模拟。本文还分析了InSAR系统的成像原理,研究了星载干涉合成孔径雷达在重复轨道干涉测量模式下测量地形高度的数据处理流程,重点实现了InSAR信号处理中的两个关键技术:平地效应去除和相位解缠技术,并采用了直接法去除平地效应和基于预条件的相位解缠技术。最后,利用干涉测量平台对生成的随机粗糙海面进行干涉处理,得到海面高程图。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-16
  1.1 研究背景及现状  7-10
  1.2 新型海洋雷达高度计  10-12
  1.3 干涉合成孔径雷达  12-15
    1.3.1 InSAR干涉模式  13-14
    1.3.2 InSAR测高流程  14-15
  1.4 本文的结构和内容安排  15-16
2 随机粗糙海面的生成  16-30
  2.1 研究内容和方法  16
  2.2 Monte Carlo方法产生随机粗糙面  16-18
    2.2.1 一维随机粗糙面的产生  16-18
    2.2.2 二维随机粗糙面的产生  18
  2.3 谱密度函数  18-21
    2.3.1 高斯谱  18-19
    2.3.2 海浪谱  19
    2.3.3 稳态海谱  19-21
  2.4 数值结果及分析  21-29
    2.4.1 随机粗糙高斯面  21-23
    2.4.2 随机粗糙海面  23-29
  2.5 本章小结  29-30
3 干涉合成孔径雷达测高  30-54
  3.1 InSAR测高的几何关系  30-31
  3.2 平地效应去除  31-33
    3.2.1 平地效应产生的原因  31-32
    3.2.2 几何关系估计去除平地效应  32
    3.2.3 相位图频谱估计去除平地相位  32-33
  3.3 相位解缠  33-43
    3.3.1 引言  33-36
    3.3.2 相位解缠的基本原理  36
    3.3.3 基于最小二乘的相位解缠  36-39
    3.3.4 预条件技术加速相位解缠迭代求解  39-43
  3.4 InSAR测高原理  43-44
  3.5 数值结果及分析  44-52
    3.5.1 平地效应去除  44-47
    3.5.2 相位解缠  47-49
    3.5.3 随机粗糙海面的InSAR处理  49-52
  3.6 本章小结  52-54
4 总结与展望  54-56
  4.1 全文总结  54
  4.2 后续工作及展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
攻读硕士期间发表的论文情况  60

合成孔径雷达三维成像技术研究

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