基于Freeman分解的植被参数反演新方法

基于极化Freeman分解的极化协方差矩阵参数,极化干涉SAR互协方差矩阵可简化建模为植被高度、消光系数和地面干涉相位的函数。基于此,该文建立了以极化干涉SAR互协方差矩阵估算值与互协方差矩阵观测值之差为目标函数、以3个植被参数为未知量的优化模型,提出了基于Freeman分解的植被参数反演新方法。该方法避免了三阶段植被参数估计方法所面临的体相关系数确定问题,提供了一种独立于三阶段植被参数估计的新思路。仿真结果验证了新方法的有效性。     

一种新的星载双站SAR斜视等效距离模型

针对星载双站合成孔径雷达,提出单直线斜视等效距离模型,并给出适用的充分条件,与二阶距离模型、双直线同速等效距离模型、双直线双速等效距离模型进行理论和仿真分析比较,表明单直线斜视等效距离模型是一种精确、有效、简洁的距离模型.由于该模型具有单站SAR距离模型的形式,因此可以采用单站SAR成像方法来进行双站SAR成像处理,最后基于该模型,通过高精度斜视CS算法进行双站SAR成像仿真验证.     

基于遗传算法的分布式星载SAR-GMTI编队优化

以改善因子损失衡量的测速比和时间效用比为联合指标,评价了CartWheel、Pendulum、SAR-Train等典型编队的性能.采用遗传算法优化编队,以卫星的6个轨道根数为优化变量,仿真证明了性能评价指标和优化算法的正确性.然后根据轨道摄动理论和GMTI(Ground Moving Target Indication)对垂直基线的限制来制定约束条件,优化得到了同时符合紧密编队控制要求和GMTI性能需求的编队构形.     

星载寄生式InSAR系统频率同步误差分析

频率同步是星载寄生式InSAR系统的关键问题之一。根据频率源的工作特性,建立了一种新的频率源误差模型,并在该模型的基础上详细分析了频率同步误差对双站SAR成像及分布式InSAR高程测量的影响。建立了频率同步误差到干涉相位误差的传递模型,指出了星载分布式InSAR系统对频率源准确度及稳定性的要求,仿真验证了理论分析的正确性,分析结果对星载分布式InSAR系统的设计具有重要意义。     

基于标志点的InSAR系统仿真性能评估方法

系统仿真实验对于天基InSAR系统的总体设计和关键技术验证意义重大,性能评估是其中的关键环节之一。建立了由三大类共8项指标组成的InSAR系统性能指标体系,提出了基于标志点的InSAR系统仿真性能评估方法。该方法通过在仿真地面场景中合理布设标志点,并以标志点作为评估样本点来计算各项指标,可达到与理想干涉量评估方法相近的指标计算精度,同时避免了理想干涉量评估方法稳健性不足的问题,且计算效率更高。仿真实验结果验证了评估方法的有效性。     

BM3D算法在海洋SAR图像去噪中的应用

相干斑噪声一直是困扰SAR图像处理的重要问题,噪声往往将有用信号完全掩盖。由于海洋图像邻域相似性高,将三维块匹配(BM3D)算法应用于海洋SAR图像相干斑噪声的滤除中,能够得到较好的去噪效果。该算法是基于变换域方法和非局部思想发展而来的,通过相似图像块匹配分组生成三维矩阵,然后在三维变换域去噪,最后逆变换还原图像。通过对BM3D算法的深入研究,发现该算法去噪性能与其参数密切相关。针对海洋SAR图像,通过大量实验,总结BM3D参数选择原则,优化了算法的去噪性能。     

干涉SAR模拟器通道幅相特性实时校正方法

干涉SAR模拟器是构建单航过InSAR系统地面半实物仿真系统的重要地检设备,模拟器通道幅相非理想特性会影响对干涉性能的准确评估.研究了基于实时滤波校正模拟器通道幅相特性的方法:采用相关加窗处理从闭环数据中提取通道幅相特性,提出了复Remez算法和遗传算法相结合的方法设计复FIR滤波器系数,采用FPGA实现高数据率数据的实时滤波.通过实时校正将模拟器通道间幅相一致性误差峰峰值从1 dB/10度量级提高至0.1 dB/1度水平,半实物试验验证了本文实时校正方法的有效性.     

椭圆轨道全零多普勒导引律研究

星载合成孔径雷达(SAR)数据处理中,多普勒特性对于方位向性能以及成像精度都有直接的影响。基于轨道动力学理论,在椭圆轨道情况下,该文导出了同时考虑偏航控制和俯仰控制的多普勒中心频率解析表达式,分别分析了偏航控制和俯仰控制对多普勒中心的影响,提出一种基于椭圆轨道的全零多普勒方法,并用TerraSAR-X轨道参数进行了数值仿真,仿真结果表明,使用该方法后,多普勒中心频率被减小到不超过5 Hz,比传统的偏航导引方法缩小了约一百倍,比基于瞬时圆轨道的全零多普勒方法缩小了5倍,表明了该方法的有效性。     

星载双站SAR"停走停"假设误差分析

针对星载双站合成孔径雷达,研究"停走停"假设带来的斜距误差,基于星载 SAR等效斜视距离模型,分析得到该斜距误差可以近似等效为合成孔径慢时间的一次函数形式.据此定量分析该斜距误差对成像和干涉处理的影响.给出以卫星位置、速度和加速度表示的等效斜距误差计算公式,最后进行仿真验证.