基于联合像素模型的InSAS干涉相位估计方法

针对干涉合成孔径声呐(InSAS)成像的特点,提出了一种新的联合观测矢量构造方法用于InSAS干涉相位的估计。新方法构造的观测矢量的协方差矩阵具有确定的噪声子空间维数(为定值1),避免了原方法中因噪声子空间维数估计不准确带来的相位估计误差;另外,观测矢量构造维数更少,提高了计算效率。仿真数据及InSAS实测数据的处理结果证明了此方法的有效性。     

干涉合成孔径声呐复图像配准

利用干涉合成孔径声呐技术能够获得海底的三维地貌图,而干涉合成孔径声呐复图像之间的精确匹配技术是提高合成孔径声呐干涉测量精度的关键之一.首先讨论了干涉合成孔径声呐复图像配准过程中所要考虑的问题.然后给出了一种复图像配准方法,在该复图像配准过程中,使用的是基于窗口区域的图像配准方法,并把复图像中相应配准窗口之间的相关系数作为评估配准精度的标准,使用该方法能够获得子像素级的配准精度.最后把该数据处理方法应用到了仿真和消声水池试验数据的干涉处理之中,最终取得了令人满意的结果.     

基于相位梯度的干涉条纹图配准方法

利用单基线InSAR系统对同一地区进行重复观测,是获取多基线干涉数据的一种现实可行的途径.单基线InSAR系统单次航过形成的SAR图像对具有高相干性,利用传统的图像配准方法容易实现配准.然而,多次航过获得的SAR图像存在严重的时间去相干和基线去相干,配准难度很大.但是,多次航过形成的干涉相位图对应于同一数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),因此,多次航过产生的DEM中必然存在相干信息.基于此,提出了一种对干涉相位图的配准方法,此方法充分利用相位梯度信息,解决了单基线InSAR多航过数据处理中的干涉条纹图配准问题.计算机仿真结果验证了本方法能够有效地配准单基线InSAR系统多次航过所获得的干涉条纹图.     

地形高程自适应的星载InSAR图像配准方法

星载干涉合成孔径雷达在基线较长或观测场景内地形复杂度较高时,地形高程对主辅图像间配准偏移量的影响不可忽略,利用二维二元低阶多项式模型拟合配准偏移量的精度较低,当利用控制点处配准偏移量估计多项式系数时,控制点数量和位置分布对估计精度的影响较大．针对上述问题,提出了地形高程自适应的降维图像配准方法．为了追踪主辅图像间配准偏移量随地形高程的变化,提高配准偏移量的拟合精度,提出了包含地形高程项的二维三元一阶多项式模型．利用主辅图像的成像参数和轨道数据计算多项式一次项系数,将需要利用控制点处配准偏移量估计的系数减少为两个常数项系数,提高了估计的稳健性．实测数据处理结果验证了该方法的精确性和稳健性．     

一种InSAR干涉相位图的自适应滤波算法

提出了一种自适应的InSAR干涉相位图滤波方法.干涉相位滤波算法的关键是独立同分布滤波样本的选取,该方法以相位变化最小为准则,根据区域增长策略,在当前滤波像素的邻域空间内自适应地选择滤波窗口,再在此窗口内进行复数平均得到滤波后的干涉相位值.以相位变化最小为准则进行滤波样本的选取,使其满足独立同分布的条件,从而提高干涉相位滤波的性能.仿真数据和实测数据的处理结果表明,该算法具有较好的滤波性能,能够充分保持干涉相位图像细节,并有效地去除噪声.     

结合PCM和MIE的多模态图像配准方法

针多模态图像配准问题,提出了一种基于相位一致性模型（PCM）和互信息熵（MIE）的配准方法.通过相位一致性模型同时提取多模态图像的角点和边缘特征,在边缘图上取角点的邻域,依据邻域间互信息熵的最小值在估计区域搜索匹配特征,利用RANSAC算法去除错配,进而确定待配准图像间的变换参数.实验表明：该方法达到了像素级配准精度、求解稳定,对多模态引起的非线性灰度变化、光照变化、噪声等都具有较强的鲁棒性;计算精度较基于同类特征的配准方法高,角点、边缘等几何特征综合运用在多模态图像配准中效果良好.     

基于偏微分方程的InSAS干涉图去噪技术研究

针对干涉合成孔径声纳（InSAS）中干涉图的去噪问题,引入了一种基于偏微分方程的去噪方法．与传统的均值滤波和中值滤波方法相比较,仿真和真实试验数据处理结果均表明：基于偏微分方程的干涉图去噪方法不仅可以有效地去除噪声,而且能更好地保持干涉图的细节信息和边缘信息,为后续的相位展开奠定了基础．     

稳健的InSAR动目标检测与测速方法

针对干涉合成孔径雷达(InSAR)构型下动目标检测与测速中存在相位耦合以及地形起伏引起的杂波非平稳问题,提出一种动目标检测方法.首先利用两幅SAR图像的相关性进行图像配准,然后进行去平地相位及高程相位补偿,采用噪声子空间投影法,有效地抑制了起伏杂波,实现了InSAR构型中运动目标的检测,进一步提高了动目标检测性能和测速精度.理论分析和实测数据结果证明了该方法的有效性和实用性.     

基于联合特征导向矢量的多通道SAR地面动目标检测定位

提出了一种新的多通道合成孔径雷达动目标检测定位方法．首先计算目标的特征系数矢量,然后根据其空域导向矢量和特征系数矢量构造联合特征导向矢量,最后利用包含特征导向矢量的自适应权进行杂波抑制,同时估计目标的运动速度,进而对其重新定位．仿真结果表明该方法对图像配准误差具有稳健性,在图像配准误差达到一个像素的情况下,该方法仍能获得与图像精确配准时相当的目标检测性能和测速定位精度．     

基于MUSIC算法的Pol-InSAR相位估计方法

提出了一种基于MUSIC算法的Pol-InSAR多干涉相位估计方法.该方法结合维纳滤波理论构造最佳加权矢量,通过对其组成的最佳协方差矩阵特征分解得到信号子空间和噪声子空间,充分利用相应像素对其相邻像素的相干信息,并根据MUSIC算法中信号子空间和噪声子空间的正交性构造空间谱函数,通过谱峰搜索准确地估计Pol-InSAR...     

虚拟孔径高分辨测角方法

针对天线阵列中阵元个数有限而导致波达方向DOA估计分辨率较低的问题,该文提出了一种基于宽频跳变信号相位补偿的虚拟孔径重构方法.该方法通过利用宽频跳变信号,将多个频点的信号向量加入补偿相位形成虚拟导向矢量,从而形成远大于物理孔径的虚拟孔径,实现高分辨DOA估计.仿真实验结果表明,该文所提的虚拟阵列重构方法可有效地提高DO...     

一种利用无网格技术和局部频率估计的相位展开算法

为了能提高干涉合成孔径雷达信号处理时相位的展开精度,作者在相位展开中利用高精度局部频率估计法代替相位差分法,这是因为局部频率估计法能够更加准确地反映实际地形的变化。同时为了抑制残差点处的错误传播至整个相位图,引入无网格法,通过在干涉图中划分局部支持域有效地限制了误差的扩散。通过仿真实验以及实测试数据验证了该方法能够有效地减少误差累积的影响,从而提高相位的展开精度。     

距离频率ML方法无模糊估计动目标径向速度

在合成孔径雷达-地面动目标检测系统中,需要无模糊地估计运动目标的径向速度．当径向速度接近最大不模糊速度时,传统多通道最大似然方法的估计性能下降．针对以上问题,提出一种基于距离频率干涉相位的最大似然估计方法．相较于传统方法,所提方法有效地降低了概率密度函数扩散的影响,当径向速度接近最大不模糊速度时能够实现准确估计．从相关系数和干涉相位两个方面分析了噪声对径向速度估计的影响机理,并通过增加独立样本来减小噪声的影响．     

方位多通道HRWS SAR多普勒中心稳健估计算法

在方位多通道高分辨宽测绘带合成孔径雷达系统中,为了解决回波多普勒中心估计问题,提出了一种新的多普勒中心稳健估计算法．首先利用方位多通道回波的时域特性,建立了通道相位偏差基于多普勒中心的数学表达式;然后基于通道相位偏差会降低多普勒带宽内信号的事实,以最大化多普勒谱带宽内信号为优化准则,能够有效地估计多普勒中心．实测和仿真数据结果表明,与空间互相关系数法相比,这种算法具有相近的精度,并且在通道空间欠采样时表现更加稳健．     

基于L阵的低计算复杂度二维波达方向估计

针对L阵的二维波达方向估计问题,提出了一种低计算复杂度、高精度的二维波达方向估计算法.首先利用L阵子阵互相关矩阵和均匀线阵导向矢量的共轭交换性质扩展阵列孔径,并构造新的阵列接收数据;然后利用旋转不变子空间算法得到二维角度估计;最后将子阵互相关矩阵对角元素Toeplitz化,在不损失阵列孔径的情况下重构出类阵列自相关矩阵,利用Nystöm方法得到信号子空间估计,进而通过少量角度搜索得到正确的二维角度配对.该算法无须大量角度搜索,具有角度估计精度高、运算量小、所需快拍数少的优点.理论分析和仿真实验结果证明了算法的正确性和有效性.     

双通道两视干涉相位差解径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达地面动目标显示(SAR-GMTI)系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出了基于双通道两视干涉相位差实现无模糊估计径向速度的方法．该方法在距离频率域构造两视数据,将不同通道数据做干涉处理以得到两视数据的干涉相位．两视数据的干涉相位差不存在缠绕问题,可以用来无模糊地估计径向速度．理论推导证明,所提方法有效提高了最大不模糊速度．文中着重分析了两视数据距离频率间隔对径向速度估计性能的影响．通过仿真和实测数据处理验证了所提方法．     

基于机载InSAR干涉相位的高层建筑重构

通过分米级高分辨SAR能够提取城市更细致的细节信息,特别是结合InSAR技术,能够获取个体建筑的三维信息和其他信息。国内城区中分布着大量的高层建筑,因此在大城市和城镇中心的城市规划中,获取高层建筑的三维信息非常重要。该文首先分析高层建筑在分米级InSAR中的投影分布特性;在此基础上,依据干涉相位图中的高层建筑特性,通过建筑检测、墙体提取和三维参数估计的逐层处理方法,实现基于InSAR干涉缠绕相位的城市场景高层建筑的三维信息重建。并采用机载N-SAR系统录取的城市实测数据验证了该方法的可行性。     

定向性天线阵列相位中心对DOA估计的影响分析

针对宽频带定向性天线阵列存在不确定的相位中心、非均匀分布的远场相位以及有限的主波瓣宽度等问题,提出了一种定向性天线组成的均匀圆阵的扇区波达方向（DOA）估计模型.首先通过最优化原则估计定向性天线相位中心,推导出阵列的有效孔径,构建方向性导向矢量;然后综合考虑相位扰动、相位中心估计误差等因素对DOA估计精度的影响,分析并推导出误差矢量;最后对常规理想点源天线阵列的DOA估计模型进行改进,并对影响DOA估计误差的因素进行仿真.实验结果表明,该模型具有单元天线参与数量少、相同误差因素下DOA估计精度高的优点.