基于SFCW的GB-InSAR形变监测技术研究

发布时间：2017-09-17 06:04

  本文关键词：基于SFCW的GB-InSAR形变监测技术研究

  更多相关文章： 地基干涉合成孔径雷达 步进频连续波 相位解缠 大气相位屏

【摘要】：近年来,地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)应用于形变监测领域已引起了广泛关注,比如山体滑坡监测、大坝监测以及冰川监测等。该监测系统具有测量精度高、测量距离远,能在几十米到几公里范围内对目标进行可接触或无接触测量等特点。针对GB-In SAR形变监测的处理过程,本文做的主要工作如下:(1)首先分析了GBSAR系统的信号选择。从GBSAR系统需要高分辨图像角度考虑,选取了容易取得大宽带的调频连续波和步进频连续波(SFCW)信号。从信号特征、信号回波模型以及成像处理等方面具体分析,结合GBSAR系统应用在形变监测中需要快速和精确的成像算法等要求,选择了SFCW作为GBSAR系统的信号。然后设计了GBSAR系统的工作方式,分析了各个关键参数之间复杂的约束关系,推导了相关参数的需满足的设计原则。(2)对GBSAR系统的回波信号建立了基于频率步进和方位步进的二维模型。通过研究回波模型,提出了一种适用于GBSAR系统的基于坐标变换的频域后向传播的成像算法,并且给出了点目标和面目标的仿真结果及分析。(3)对基于SFCW的GB-InSAR形变监测过程进行分析,先给出了GBSAR图像配准算法,对由GBSAR图像生成的干涉图进行基于相干性加权的圆周期均值滤波处理。根据相干性或者幅度对滤波后的干涉图进行像素选择,对选择的像素进行基于不规则网络下的最小费用流的解缠处理。针对影响形变测量精度的相位解缠误差,采用基于奇异值分解的最小二乘法估计相位。为了减小大气相位对形变测量精度的影响,建立了基于距离和方位的二维大气相位屏模型,使用最小二乘法来估计大气相位,然后提取目标的形变值。同时,对多点目标进行了形变监测仿真,统计了不同门限和噪声方差下的多点目标的形变值误差。
【关键词】：地基干涉合成孔径雷达 步进频连续波 相位解缠 大气相位屏
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN958
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 形变监测的国内外研究发展状况11-19
• 1.2.1 形变监测技术的研究发展状况11-12
• 1.2.2 GBSAR的形变监测的研究发展状况12-19
• 1.3 论文的主要工作及结构安排19-21
• 第二章 GBSAR的信号选择和系统设计21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 GBSAR系统的信号选择21-29
• 2.2.1 调频连续波和步进频连续波21-23
• 2.2.2 调频连续波和步进频连续波的成像处理23-29
• 2.2.3 GBSAR的信号选择综合性分析29
• 2.3 GBSAR系统工作方式与参数设计29-33
• 2.3.1 GBSAR系统工作方式30
• 2.3.2 GBSAR系统的参数设计30-33
• 2.4 本章总结33-34
• 第三章 基于SFCW的GBSAR成像处理34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 GBSAR系统的回波建模34-36
• 3.3 GBSAR系统的成像处理36-40
• 3.4 GBSAR成像仿真与分析40-46
• 3.4.1 仿真参数40
• 3.4.2 点目标仿真结果及分析40-43
• 3.4.3 面目标仿真结果及分析43-45
• 3.4.4 成像算法的误差分析45-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 GB-InSAR形变监测算法47-69
• 4.1 GB-InSAR形变监测流程47-49
• 4.2 图像配准49-53
• 4.3 干涉图和相干图生成53-55
• 4.4 像素选择55-57
• 4.4.1 基于相干性的像素选择55-57
• 4.4.2 基于幅度的像素选择57
• 4.5 干涉图滤波57-58
• 4.6 相位解缠58-62
• 4.7 相位估计62-64
• 4.8 大气相位估计64-66
• 4.9 形变计算66-68
• 4.10 本章小结68-69
• 第五章 总结与展望69-71
• 5.1 全文总结69
• 5.2 课题展望69-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士期间的学术成果76-77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 卫建东;;现代变形监测技术的发展现状与展望[J];测绘科学;2007年06期

2 武晓波,王世新,肖春生;Delaunay三角网的生成算法研究[J];测绘学报;1999年01期

，

本文编号：867669