利用L^∞+L^1范数的多基线相位解缠绕方法

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改进的多基线相位解缠绕CANOPUS算法

改进的多基线相位解缠绕CANOPUS算法

I mp r o v e d CANOPUS me t ho d f o r m ul t i — ba s e l i n e i n t e r f e r o g r a ms
LI U Hu i ~ t a o ,ZH AN G H ua n ,XI NG Me ng — da o ,BAO Zhe n g
( I.Na t i o n a l L a b o f Ra d a r S i g n a l Pr o c e s s i n g,Xi di a n Un i v e r s i t y,Xi ’ a n 7 1 0 0 7 1,C h i n a; 2 .C o l l e g e o f Bu s s i n e s s,Xi ’ a l l I n t e r n a t i o n a l Un i v e r s i t y,Xi ’ a n 7 1 0 0 7 7,C h i n a )
关键词 : 干 涉合 成 孔 径 雷 达 ;多基 线 ;聚 类 分 析 ; 相 位 解 缠 绕
中 图分 类 号 : TN 9 5 7 . 5 2 文献标志码 : A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / ] . i s s n . 1 0 0 1 — 5 0 6 X. 2 0 1 5 . 0 8 . 0 8
其 较 差 的噪 声鲁 棒 性 问题 限 制 了该 方 法 在 多基 线 相 位 解 缠 绕 中的 应 用 , 然 而 基 于 聚 类 分 析 的 多 基 线 相 位 解 缠 绕 技 术 能够 克服 传 统 的 C R T算 法 噪 声鲁 棒 性 差的 问题 , 本 文根 据 C A NO P U S算 法 中的聚 类 方 法 , 提 出用 L 一 n o r m 的距 离测 度 定 义 两 点之 间 的距 离 , 从 而减 少特 小类 的 产 生和 降 低噪 点数 , 进 而提 高聚 类 分 析 的 精度 , 并 且 改进 C A N O P US算 法 的 算 法 流程 以提 高聚 类分 析 算 法的执 行 效 率 , 进 而 大幅 度 降低 聚 类 分 析 的 运 算 时 间 。通 过 用 仿 真 数 据 和 实 测数 据 验 证 可 得, 本 文提 出 的改 进聚 类方 法 的聚 类 分析 精 度 和 算 法执 行 效 率更 高 , 有 效 性 通过 实测 数 据 实验得 到 了验证 。

采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法

采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法


其基 本原 理是 以不 同视 角对 同一 地 区 的两 幅 S AR
复 图像 的相 位差 ( 干涉 相位 ) 与地 形 的几何 关 系来获 取 高度 信息 。由于 三角 函数 的 周期 性 , 实 际获 取 的干 涉
T r a n s f o r m, H ) L S P U 方 法 的基 本 原理 , 分 析其 不 足 之 处, 并在此基础上 提 出一种 采用误差 迭代补 偿 的高精 度 相 位解缠方法 , 最 后通过仿 真和实测 干涉相 位数 据 的解 缠 结果进行对 比分析 , 验证 了该算法 的有 效性 。
相位是其位于 [ 一7 I " , 7 I " ) 之间的主值 , 称之为缠绕干涉 相位 , 因此需 要进 行相 位解 缠 , 即 由缠 绕相 位恢 复其 真 实值 。显然 , 相位解缠在 I n S A R数据处理流程中至关
重要 [ 卜5 l 。
由于真 实 的干涉相 位是 在缠 绕 干涉相 位 的基础 上 加上 或减 去 2 7 r的整 数 倍 , 在 干涉 相 位 理 想 情 况 下 可 以通 过 简单 的积分 运算 实 现解缠 。但 实 际上 由于地 形 陡变 、 雷 达 阴影 、 相 位 噪声 、 图像失 配 等 因素 的影 响 , 相 位 中会 出现离 散偏 导 数 不 连续 的点 ( 残差点 ) , 即相 邻 像元 的相 位差 的绝 对值 大 于 丌, 此 时积 分 结果 与 积 分 路径 有关 , 且解 缠 误差会 沿路 径传 播 , 容易 造成 解缠 失 败 。因此 , 实 际 中如何 实 现 精 确无 误 且 高 效 快 速 的 相 位解 缠仍 然是 一个 难题 [ 6 - 8 J 。 目前 , 相关 文 献 已提 出多种相 位解 缠算 法 , 其 中主 流解 缠 算 法 大 致 可 分 为 两 类 : 路径 跟踪法 ( 如 G o l d — s t e i n枝 切法 等 ) 和最小 范 数 法 ( 如 最 小二 乘 法 等 ) 。最 小二 乘 相 位 解 缠 算 法 ( L e a s t S q u a r e s P h a s e Un wr a p — p i n g , U) 本 质 是 在 最 小 二 乘 意 义 下 寻 找使 缠 绕 相 位 的离散偏 导 数 与解缠 相位 的偏 导数 整体偏 差 最小 的

基于相关系数加权观测矢量的多基线相位解缠方法

基于相关系数加权观测矢量的多基线相位解缠方法

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自爱 .科予遗展 第1卷 第3 2 8 月 8 期 0 年3 0
踪 法 ( 基 于 路 径 的 积 分 法 ,如 God ti 即 lsen枝 切 法 、质 量指 导 的路 径 跟踪 法 、Ma kc t ] J s —u 法 和
量 的高精 度性 .Ki 和 Gr i s利用 Kama m it f h l n滤 波 技术来 进行 多 基线 相位 解缠 u . 由 于干 涉相 位 是一 个 随机过 程 ,其 概率 分 布 与 相 干 系数 有 关 . 因 此 J 应该 利用 统计 估计 技 术 来 研究 相 位 解 缠 问题 . 现在 更 多 的研 究趋 向于用 联 合 统计 方 法 来 估计 绝 对 干 涉 相 位 ( 地形 高 度 ) 或 ,利 用 的统计 准则 包 括最 大似 然 方 法口 卜¨ 和最 大后 验 ( a e ) 法n 。 但 是 上述 B ys方 。 。 . 方 法都 要求 图像 配 准 的精 度 达 到 1 1 — 1 1 0个 分 /0 /0 辨 单元 ,否 则 会严重 影 响相 位 解缠 性 能_ 2 ¨,从 而影 响地 形高 程测 量 精度 . 然 而 ,对 于没 有 明显 地 貌 特 征的 S AR 图 像 ,精 确 配 准 会 存 在 困难 . 研 究 对 图
估计 绝对 干 涉 相 位 ) .传 统 的单 基 线 I S R 系统 受 nA
干 涉相 位模 糊 和高程 层 叠 (a o e ) 严重 影 响 ,大 1y v r 等 大 限制 了单 基线 IS n AR 系 统对 高 复杂 地 形 ( 含 大 包
行 相位 解缠 以提 高 高 程测 量 精 度 ,这 样 既利 用 了短
差方 法) 来对 干涉 相位进 行 解缠 .Th mpo o s n等 提 出 利用 级联 迭代 方法 来进 行 多基线 IS n AR干涉 相 位解 缠u 引,即先 利 用较 短基线 对 干涉 相 位进 行 解缠 以减 少 相位解 缠误 差 ,然 后 再 利用 较 长 基线 来 进 一 步 进

迭代高精度insar相位解缠方法研究

迭代高精度insar相位解缠方法研究

摘要摘要干涉合成孔径雷达(InSAR)除有全天时、全天候等独特优点外,还可获取目标的高程信息,越来越广泛地被应用到大范围地形高程测绘中,其中,相位解缠技术起着至关重要的作用。

基于全局类解缠算法整体解缠精度高的优势,本文针对其中的四次快速傅里叶变换(4-FFT)算法进行了深入研究并提出改进,并从原理上将之扩展到多基线,提出基于多基线的高精度4-FFT算法,最后结合仿真及实测数据对比分析了该算法性能。

具体工作及创新如下:(1)阐述了合成孔径雷达干涉测量技术的基本原理。

首先介绍了InSAR测高基本原理,给出了InSAR数据处理流程,然后阐述了相位解缠基本原理,接着对传统的相位解缠算法及其优缺点做了简要介绍,提出高精度解缠算法研究的必要性,最后给出了相位解缠算法评价体系,为后面评判解缠算法性能提供依据。

(2)研究了四次FFT相位解缠算法。

首先分析了4-FFT算法的原理,通过对真实相位与缠绕相位的关系式取拉普拉斯变换,借助真实相位的拉普拉斯变换与缠绕相位间的关系,进行四次FFT求得解缠相位,获得全局类高精度4-FFT算法。

然后将4-FFT算法与同样具有全局类特点的最小二乘算法进行了原理上的分析比较,说明了4-FFT算法解缠精度更高,仿真与实测数据同样表明了该特性。

(3)提出了一种迭代式的高精度4-FFT相位解缠算法。

针对传统4-FFT相位解缠算法在低信噪比情况下解缠误差大甚至失效的问题,提出了一种基于迭代的高精度4-FFT相位解缠算法。

该算法利用传统4-FFT算法获得初始解缠相位,与缠绕相位建立相位误差主值求解公式,对误差主值进行4-FFT解缠求得误差真实值,迭代补偿到初始解缠相位,不断减小解缠误差提高解缠精度。

最后在不同信噪比下与传统4-FFT和最小二乘法进行了比较,仿真和实测数据表明,所提算法不仅在高信噪比下解缠性能优良,在低信噪比环境仍能保持高的解缠精度。

(4)提出了迭代多基线高精度4-FFT相位解缠算法。

基于Lp-norm的多基线相位解缠绕方法的研究新进展

基于Lp-norm的多基线相位解缠绕方法的研究新进展

理论与算法2018.04基于L p-n o r m的多基线相位解缠绕方法的研究新进展蓝洋(西安外事学院工学院,陕西西安,710077)摘要:相位解缠绕(Phase Unwrapping,PU)是干涉合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar Interfering,InSAR)中的 关键步骤。

单基线相位解缠绕(Single-baseline PU,SB-PU)因受相位连续性假设的限制,无法求解复杂地形,而不受相位连 续性假设限制的多基线相位解缠绕(multi-baseline HJ,MB-PU)却普遍存在噪声鲁棒性差的缺点。

本文从P U模型出发,分 析了它们的优势与缺陷,阐述了将基于Lp-nor m的SB-P U求解架构引入MB-T O方法的思想与模型,并探讨了未来可开展的研 宄工作。

关键词:多基线;单基线;相位解缠绕;InSARResearch Progress on Lp-norm-based Multi-baseline PhaseUnwrapping MethodLan Yang(College of Engineering,Xi/ an International University,X i?an Shaanxi,710077)Abstract: Phase unwrapping (PU)is a crucial step in synthetic aperture radar Interfering.Single­baseline PU (SB-PU)is unable to meet the actual demand of solving complex terrain due to phase continuity assumption.Although multi-baseline PU (MB-PU)can overcome the limitation of phase continuity assumption, generally have the drawback of poor noise robustness.Based on the mathematical model of SB and MB-PU,this paper analyzes their advantages and disadvantages from the perspective of the model.The idea,method and mathematic model of combine the SB-PU solver framework with MB-PU methods are described in detail,and the possible future work be discusses further.Keywords: multi-baseline;single-baseline;phase unwrapping;InSAR〇引言InSAR是一种高精度地表数字高程模型的三维成像技术,广 泛应用于地形貌测量和地表形变监测。

基于平面近似模型的多基线相位解缠绕方法[发明专利]

基于平面近似模型的多基线相位解缠绕方法[发明专利]

专利名称:基于平面近似模型的多基线相位解缠绕方法专利类型:发明专利
发明人:邢孟道,蓝洋,于瀚雯
申请号:CN201710748937.0
申请日:20170828
公开号:CN107544069A
公开日:
20180105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于雷达信号处理领域,公开了一种基于平面近似模型的多基线相位解缠绕方法,包括:获取干涉相位图,计算干涉相位图的缠绕相位梯度,然后进行基于平面近似的模糊数梯度估计,再通过MCF模型求解模糊数,根据模糊数与缠绕相位计算绝对相位,得到相位解缠绕结果;能够解决在噪声干扰下多基线相位解缠绕的噪声鲁棒性差的问题。

申请人:西安电子科技大学
地址:710071 陕西省西安市太白南路2号
国籍:CN
代理机构:西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人:惠文轩
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单-多基线相位解缠绕技术研究

单-多基线相位解缠绕技术研究

单-多基线相位解缠绕技术研究单/多基线相位解缠绕技术研究摘要:相位解缠绕技术在多领域有着广泛应用,尤其在无线通信、雷达探测、地震勘探和光学成像等领域中发挥着重要作用。

本文主要介绍了单基线和多基线相位解缠绕技术的原理和应用,以及近年来相关领域的研究和发展趋势。

一、介绍相位解缠绕技术是一种通过对信号进行处理,将包含在相位中的信息还原出来的方法。

相位是波在传播过程中所积累的相对位移,而相位解缠绕则是将这种相对位移中包含的有价值信息提取出来。

单基线相位解缠绕技术主要适用于单站观测和测量,而多基线相位解缠绕技术则适用于多站观测和测量。

二、单基线相位解缠绕技术单基线相位解缠绕技术是指通过单个基线的观测数据进行相位解缠绕。

其原理主要基于多路径效应导致的信号传播中的相位变化。

在无线通信中,由于信号的传播路径不同,到达接收端的信号会受到多路径效应的影响,从而导致信号相位的变化。

单基线相位解缠绕技术通过分析相位变化的特征,将相位中携带的信息还原出来。

在雷达探测和地震勘探中,单基线相位解缠绕技术主要用于解决多目标或多层次的问题,提高观测数据的准确性和分辨率。

三、多基线相位解缠绕技术多基线相位解缠绕技术是指通过多个基线的观测数据进行相位解缠绕。

其原理主要基于不同基线观测的相位信息之间的关系。

在无线通信中,多基线相位解缠绕技术可以用于定位、导航和通信中的多天线系统。

通过多个基线观测到的相位信息之间的比较和分析,可以提高信号的定位准确性和信号的可靠性。

在光学成像中,多基线相位解缠绕技术可以用于提高图像的分辨率和对物体形状的测量精度。

四、研究进展与应用前景近年来,随着无线通信、雷达探测、地震勘探和光学成像等领域的发展,相位解缠绕技术也得到了广泛关注。

研究者们通过改进算法和采用新的技术手段,推动了单基线和多基线相位解缠绕技术的发展。

在单基线相位解缠绕技术方面,研究者们提出了一些新的基于自适应滤波和模型推导的方法,提高了解缠绕效果和处理速度。

多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法研究

多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法研究

多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法研究多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法研究近年来,合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术在地质灾害监测、地壳形变监测等领域中得到了广泛应用。

然而,由于地表变形引起的相位混叠现象,严重限制了InSAR技术的应用效果。

在此背景下,多基线InSAR技术应运而生,其通过利用多个辅助基线的相干性信息,可以在一定程度上解决相位混淆问题。

本文针对多基线InSAR的两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法进行研究。

首先,我们介绍了多基线InSAR的基本原理和流程。

在第一阶段,根据多个基线数据,我们构建了初始相位场,并利用相干性信息进行相位解缠绕。

第二阶段,我们将初始相位场作为参考,对多个相位场进行校正和整合,得到最终的地表形变信息。

在多基线InSAR的第一阶段处理中,相位解缠绕是非常关键的一步。

我们介绍了现有的相位解缠绕方法,并分析了它们的优缺点。

其中,基于多步解缠法和遗传算法的方法具有较好的解缠效果,但计算复杂度较高。

针对这一问题,我们提出了一种基于小波变换和图像融合的相位解缠绕方法。

该方法通过将相位场转换为小波域,采用图像融合技术对不同基线数据进行解缠绕,从而提高了解缠效果和计算效率。

在多基线InSAR的第二阶段处理中,我们将初始相位场作为参考,对多个相位场进行校正和整合。

由于不同基线的相位场具有不同的误差和不确定性,因此需要进行准确的校正和整合。

我们提出了基于最小二乘法和降权平均法的相位校正和整合方法。

该方法通过求解最小二乘问题和降权平均计算,达到了对不同基线相位场进行准确的校正和整合的目的。

最后,我们利用实际的InSAR数据对所提出的多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法进行了验证。

实验结果表明,所提方法可以有效地解决相位混叠问题,并且具有较低的计算复杂度和较高的解缠效果。

综上所述,本文研究了多基线InSAR两阶段规划处理框架与相位解缠绕方法。

利用L1范数的多基线InSAR相位解缠绕技术

利用L1范数的多基线InSAR相位解缠绕技术

利用L1范数的多基线InSAR相位解缠绕技术
于瀚雯;保铮
【期刊名称】《西安电子科技大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2013(040)004
【摘要】多基线相位解缠绕是多基线干涉合成孔径雷达信号处理中的关键步骤,但是传统的多基线相位解缠绕算法存在噪声鲁棒性差的缺点.为了解决这一问题,提出了一种基于L1范数的多基线相位解缠绕算法.该算法通过借助L1范数这一优化模型,将多基线干涉合成孔径雷达获得的多幅干涉相位图之间的关系融入到了传统单基线L1范数相位解缠绕的优化模型中.仿真试验的结果表明,该方法具有较好的解缠绕精度,可适用于对复杂地形的测绘.
【总页数】5页(P37-41)
【作者】于瀚雯;保铮
【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
【相关文献】
1.多基线InSAR图割相位解缠算法研究 [J], 张斌;胡庆荣;李爽;韦立登
2.利用L∞+L1口范数的多基线相位解缠绕方法 [J], 刘会涛;邢孟道;保铮
3.基于平行基线的机载InSAR直接相位解缠方法 [J], 刘志铭;楼良盛;张笑微;
4.一种搜索鲁棒的中国余数定理的多基线相位解缠绕技术 [J], 蒋志彪;王建;宋千;周智敏
5.多基线InSAR仿真干涉图相位解缠技术研究 [J], 唐洪城
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一种多基线相位解缠频域快速算法

一种多基线相位解缠频域快速算法

一种多基线相位解缠频域快速算法黄海风;王青松;张永胜【摘要】一切将相位由主值或相位差值恢复为真实值的过程统称为相位解缠,除了雷达干涉应用外,相位解缠在合成孔径声纳、自适应光学、核磁共振、地震处理等方面都有重要应用,多基线可提高相位解缠的性能。

以多基线干涉合成孔径雷达(In—SAR)系统为应用背景,提出一种多基线InSAR干涉相位解缠频域快速算法。

该算法的基本思想是使相位梯度估计值的频域函数与各基线相位梯度频域函数加权和之差的平方和最小。

仿真及实测数据处理结果表明:频域算法效果与时域算法类似,由于避免了镜像操作,其效率大大提高。

%Phase unwrapping is usually defined as the reconstruction of the real value of the phase from the principal value. In addition to the application of radar interferometry, phase unwrapping is also applied significantly in the synthetic aperture sonar, adaptive optics, nuclear magnetic resonance, seismic processing and so on. Multi-baseline can improve the performance of phase unwrapping. This paper, used the multi-baseline interferometric synthetic aperture radar (InSAR) system as the application background, proposes a rapid method for the multi-baseline InSAR interferometric phase unwrapping in frequency domain. The basic idea is to make the least square of the weighted difference between the frequency domain function of the phase gradient estimated value and of the baseline phase gradient. Both simulated and real data processing results show that the frequency domain method has similar effect as the time domain method, while its efficiency is greatly improved by avoiding the mirroring operations.【期刊名称】《电波科学学报》【年(卷),期】2011(026)005【总页数】6页(P831-836)【关键词】多基线;相位解缠;干涉合成孔径雷达;频域快速方法;最小二乘法【作者】黄海风;王青松;张永胜【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073;国防科学技术大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN9571.引言干涉合成孔径雷达(InSAR)是以不同视角下获取的两幅或多幅合成孔径雷达(SAR)复图像数据的相位信息为信息源进而得到地表三维信息和变化信息的一项技术。

相位解缠算法研究

相位解缠算法研究

一、引言合成孔径雷达干涉测量技术(synthetic aperture radar interferometry, InASR)将合成孔径雷达成像技术与干涉测量技术成功地进行了结合,利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距之间的几何关系,可以精确的测量出图像上每一点的三维位置和变化信息。

合成孔径雷达干涉测量技术是正在发展中的极具潜力的微波遥感新技术,其诞生至今已近30年。

起初它主要应用于生成数字高程模型(DEM)和制图,后来很快被扩展为差分干涉技术 ( differential InSAR , DInSAR)并应用于测量微小的地表形变,它已在研究地震形变、火山运动、冰川漂移、城市沉降以及山体滑坡等方面表现出极好的前景。

特别,DInSAR具有高形变敏感度、高空间分辨率、几乎不受云雨天气制约和空中遥感等突出的技术优势,它是基于面观测的空间大地测量新技术,可补充已有的基于点观测的低空间分辨率大地测量技术如全球定位系统(GPS)、甚长基线干涉 (VLBI)和精密水准等。

尤其InSAR在地球动力学方面的研究最令人瞩目。

二维相位解缠是 InSAR 数据处理流程中重要步骤之一,也是主要误差来源,无论是获取数字高程模型还是获取地表形变信息,其精确程度都高度依赖于有效的相位解缠。

因此,本人在课程期间对相位解缠的相关文献进行了阅读。

二、InSAR基本原理用两副雷达天线代替两个光源1S ,2S ,对地面发射相干信号,将得到类似的条纹图。

因为雷达信号与光线本质上都是电磁波,所以只要保证雷达天线载具运行轨道的稳定,那么两个信号到达地面上某一点处的路程差是确定的,只与该点在地面上的位置有关。

在 InSAR 干涉测量中有两种模式,一种是在载具(卫星或飞机)上搭载一具天线,而载具两次通过不同轨道航线飞经目标地域上空,此种称之为单天线双航过模式;另一种在载具上搭载两副天线,只飞经目标地域上空一次,此种方式称之为双天线单航过模式。

多基线相位解缠绕技术研究

多基线相位解缠绕技术研究

多基线相位解缠绕技术研究多基线相位解缠绕技术研究摘要:多基线相位解缠绕技术是一种用于解决多途径干扰的相位解缠绕方法。

本文将深入探讨多基线相位解缠绕技术的原理、应用及未来研究方向,并提出改进措施。

一、引言相位解缠绕是数字信号处理中的一个重要环节,用于恢复信号中存在的相位信息。

然而,在实际的通信系统中,由于多径效应、多途径干扰等原因,信号的相位往往会被扭曲,导致较大的误码率。

为了解决这个问题,多基线相位解缠绕技术应运而生。

二、多基线相位解缠绕技术的原理多基线相位解缠绕技术利用多个参考基线来解析信号中的相位信息。

基线是指信号路径间的空间差异,通过利用不同位置处的接收天线接收到的信号进行相位解缠绕以及后续的信号重构。

该技术在抑制多途径干扰、恢复信号相位的同时,还可以提高系统的信号质量。

三、多基线相位解缠绕技术的应用多基线相位解缠绕技术在通信系统中有广泛的应用。

首先,它可以用于提高无线通信系统的传输信号质量。

由于无线信号的传播路径复杂多样,往往会出现多径效应和多路径干扰,导致信号失真。

多基线相位解缠绕技术可以有效地抑制这些干扰,提高系统的传输性能。

其次,多基线相位解缠绕技术还可以用于无线定位系统,提高定位精度。

在实际的定位应用中,由于环境的复杂性,往往会存在多径效应以及来自其他无线设备的干扰。

使用传统的相位解缠绕方法可能会导致定位误差增大,而多基线相位解缠绕技术能够准确地恢复信号的相位信息,提高定位的准确度。

此外,多基线相位解缠绕技术还可以应用于雷达系统中。

雷达系统在目标检测和跟踪中起着重要的作用,然而,由于多途径干扰的存在,目标的相位信息可能被严重扭曲。

采用多基线相位解缠绕技术可以有效地消除这些干扰,提高雷达系统的性能。

四、多基线相位解缠绕技术的改进措施尽管多基线相位解缠绕技术在多途径干扰下具有较好的性能,但仍然存在一些挑战。

例如,由于参考基线的数量有限,对于复杂的信号环境可能仍然无法很好地解缠绕相位。

离散优化框架下的多基线InSAR相位解缠方法

离散优化框架下的多基线InSAR相位解缠方法

离散优化框架下的多基线InSAR相位解缠方法
岳佳伟;黄其欢;刘辉;马张烽
【期刊名称】《测绘学报》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】多基线相位解缠技术通过扩展InSAR干涉相位的模糊度区间,突破了单基线解缠的相位连续性限制。

然而,相位噪声始终困扰着多基线解缠,聚类分析算法能够在一定程度上抑制噪声,但聚类簇边界的相位连续性难以保障。

针对该问题,本文提出了一种离散优化多基线InSAR抗噪相位解缠方法,该方法将经典的多基线解缠模型转化为离散优化问题,构建了多基线解缠解析框架。

本文方法以双向遍历的形式求解相位模糊度,针对相位噪声引起的模糊度个数突变问题,采用分块聚类的策略予以校正,提高了算法的抗噪稳健性,解决了聚类簇边界跳变问题。

本文基于模拟数据集及实测数据集验证了本文方法的有效性。

结果表明,本文方法相对于传统聚类方法,均方根误差减少了约20%。

【总页数】9页(P473-481)
【作者】岳佳伟;黄其欢;刘辉;马张烽
【作者单位】河海大学地球科学与工程学院;华北水利水电大学测绘与地理信息学院;南洋理工大学新加坡地球观象站
【正文语种】中文
【中图分类】P237
【相关文献】
1.多基线InSAR图割相位解缠算法研究
2.中国余数定理在双基线InSAR相位解缠中的应用
3.三基线毫米波InSAR的相位解缠及高程反演
4.基于平行基线的机载InSAR直接相位解缠方法
5.多基线InSAR仿真干涉图相位解缠技术研究
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InSAR相位解缠方法研究

InSAR相位解缠方法研究

(a)模拟地形2D图(b)去平前于涉相位图(c)去平后干涉相何图图3.3干涉相位图去平地效应仿真从图3.3(b)可以看出,由于平地效应的影响,初始的干涉相位图条纹紧密,不能反映实际地形的高程变化,而进行平地效应去除后,从图3.3(c)便可以很清晰的看出地形的大致结构了。

此方法简单快速,而且不需要太多的额外信息,具有一定的实用性。

3.12干涉相位图的滤波降噪干涉相位估计与滤波是继图像配准后干涉数据处理的又一重要环节。

若相位图噪声十分严重,将会导致后续的相位展开无法进行或显著降低数字高程图的精度。

为了确保干涉相位图的可靠性,必须在保持干涉条纹结构信息和图像空间分辨率的前提下对干涉噪声进行有效地抑制。

干涉相位图的噪声主要包括:干涉SAR系统的空问去相关、时间去相关等因素引发的噪声、sAR图像的相干斑噪声、由雷达系统本身引起的热噪声。

传统干涉相位图滤波方法一般采用均值滤波和中值滤波。

均值滤波的基本思想是:取以当前点为中心的滑动窗口,以该窗口的平均值作为当前点新的灰度值。

由于滤波是针对复数干涉图进行的,故而均值滤波实际上相当于多视处理。

滤波窗口越大,干涉相位的方差减小越明显,相位图越清晰,但空间分辨率的损失越大,干涉条纹变得越模糊,特别地当窗口过大时图像高频成分损失过大,干涉条纹边缘处的细节遭到严重破坏,反而影响了相位解缠的精度。

中值滤波的基本思想是:在以当前点为中心的包含奇数个像素的窗口中,将各点灰度值由大到小排序,将位于币中间的灰度值作为窗口中心像素的输出值。

中值滤波属于非线性滤波,它的主要优点是能够去掉孤立脉冲噪声,它不受一两个,甚至多个噪声点的影响,能更好地反应原灰度分布特性。

然而中值滤波在对二维图像处理中往往破坏图像的细微几何结构,例如细线、尖锐的边角等,经过滤波后可能会丢失。

总之,传统的滤波方法在处理条纹图时,存在以下矛盾:为了达到理想的滤波效果,选取较大滤波窗口,但同时模糊了相位条纹,即把部分条纹信息也滤掉了;或者为了减少模糊效应,不得不将低通滤波器的门限提高,这样又使大量噪声也口=一arctan生.(3.1.19)a3由上式可知,条纹方向是在(一万,石】之间连续取值的,而实际应用中,由于曰与口±石是相同的,因此,条纹方向图只需在(一石,2,万/2】范围内取值即可。

自适应相位梯度估计相位解缠

自适应相位梯度估计相位解缠

自适应相位梯度估计相位解缠
自适应相位梯度估计是一种用于相位解缠的方法,它可以有效地解决相位解缠中的问题。

相位解缠是一种重要的信号处理技术,它在许多领域中都有广泛的应用,如光学成像、雷达信号处理、医学成像等。

在相位解缠中,我们需要从复杂的信号中提取出相位信息。

然而,由于信号中存在噪声和干扰,相位信息往往会被扭曲或失真。

因此,相位解缠成为了一个具有挑战性的问题。

自适应相位梯度估计是一种基于梯度的相位解缠方法。

它利用信号的梯度信息来估计相位信息,从而实现相位解缠。

与传统的相位解缠方法相比,自适应相位梯度估计具有更高的精度和更好的鲁棒性。

自适应相位梯度估计的核心思想是利用信号的局部特征来估计相位信息。

具体来说,它通过计算信号的梯度来确定相位信息的变化率,从而实现相位解缠。

在计算梯度时,自适应相位梯度估计采用了一种自适应的方法,即根据信号的局部特征来确定梯度计算的参数。

这种方法可以有效地抑制噪声和干扰,从而提高相位解缠的精度和鲁棒性。

自适应相位梯度估计是一种有效的相位解缠方法,它可以在复杂的信号中提取出准确的相位信息。

在实际应用中,它可以被广泛地应用于光学成像、雷达信号处理、医学成像等领域。

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d i ic f u l t y i n p r o c e s s i n g i n t e r f e r o g r a ms wi t h s e v e r e n o i s e .I n o r d e r t o d e c r e a s e t h e me mo r y r e q u i r e me n t o f t h e
第3 7 卷第 5 期







、 1 . 3 7 No . 5 Ma y 2 0 1 5
2 0 1 5年 5月
J o u r n a l o f El e c t r o n i c s& I n f o r ma t i o n T e c h n o l o g y

Co n s e q u e n t l y . t h e
Hale Waihona Puke o b j e c t i v e f u n c t i o n o f t h e i mp r o v e d mu l t i — b a s e l i n e p h a s e u n wr a p p i n g i s t h e f o r m o f I 一 n o r m+ E — n o r m. a n d t h e
在 内存 需求量大的 问题 ,且对噪 声严重 的干涉相位 图处理效果 不理想。为了减少用线性规划算法解 范数 多基线 相位解缠绕 时内存 需求较大的问题, 该文提 出用 范数的惩罚函数来近似 范数的惩罚函数 以减少优化模型中优 化变量 的大小 ,从而将 多基线相位解 缠绕模 型其 目标函数变为 工 范数+ 范数的形式 ,并且优化变量的大小减 少 了约 5 7 %。最后 ,通 过一个噪声严重 的实测数据对 该文算法 进行 了验证,实验结果表 明,该文提 出的方法不仅 可 以有效地解缠绕质量较好 的条纹 图,同时对噪声严重区还具有一定的滤波效果 。 关键词 :干涉合成 孔径 雷达 ;多基线;相位解缠绕: 范数 ; + 范数
v i a a r e a l d a t a s e t wi t h s e v e r e n o i s e p r e s e n t , a n d t h e e x pe r i me n t d e mo n s t r a t e s t h a t t h e p r o p o s e d a l g o r i t h m n o t o n l y
中图分类号: T N 9 5 7 . 5 2
DOI :1 0 . 1 1 9 9 9 / J EI T1 4 0 9 5 5
文献标识码: A
文章编号:1 0 0 9 5 8 9 6 ( 2 0 1 5 ) 0 5 — 1 1 1 1 — 0 5
∞ +L 1 一 n o r m Me t h o d f o r M ul t i — b a s e l i n e Pha s e Un wr a p p i n g

n o r m me t h o d. wi t h a c o s t f u n c t i o n o f
— n o r m i s e mp l o y e d t o a pp r o x i ma t e t h e L 1 一 n o r m

n o r m o p t i mi z a t i o n .Ho we v e r .t h e r e a r e t wo p r o b l e ms : o n e i s t h e h u g e me mo r y r e q u i r e d a n d t h e o t h e r i s t h e
Li u Hui — t a o Xi n g Me n g- da o Ba o Zhe ng
( N a t i o n a l L a b o r a t o r y o f R a d a r S i g n a l P r o c e s s i n g , X i d i a n U n i v e r s i t y , X i ’ a n 7 1 0 0 7 1 , C h i n a )
利 用
+口 范 数 的 多基 线 相 位 解 缠 绕 方 法
刘会 涛 邢孟 道 保 铮
7 1 0 0 7 1 1
( 西安 电子科技 大学雷 达信 号处理 国防科技 重点实验 室 西安

要 :多基 线相 位解 缠绕问题可 以转化为求解 范数优化 问题 的最优解 ,然而 范数 多基 线相位解 缠绕 算法 存
Ab s t r a c t :M u l t i — b a s e l i n e p h a s e u n wr a p p i n g p r o b l e m c a n b e s o l v e d a c c o r d i n g t o i f n d t h e o p t i ma l s o l u t i o n o f t h e
s i z e o f t h e n e w o p t i mi z a t i o n v a r i a b l e i s d e c r e a s e d b y 5 7 %. Th e p e r f o r ma n c e o f t h e p r o p o s e d a l g o r i t h m i s v a l i d a t e d
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