基于扩展波数域的机载双天线干涉SAR自配准成像算法

为减少机载双天线干涉SAR繁杂的图像配准处理过程,该文提出了基于扩展波数域(w K)的距离向自配准成像算法。该算法针对双天线因路径差引起的失配问题,在成像处理阶段通过采用高阶多项式拟合的手段,利用变标原理实现了图像对在距离向的精确配准。通过对仿真数据和X波段实际数据的处理,获得了较好的干涉条纹图,验证了算法的有效性。

第 3第 7期 4卷21 0 2年 7月

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基于扩展波数域的机载双天线干涉 S AR自配准成像算法李银伟②①向茂生① 毛永飞① ②北京 109) 0 10 (中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室f国科学院研究生院北京 1 0 3 )中 0 0 9摘要：为减少机载双天线干涉 S AR繁杂的图像配准处理过程，该文提出了基于扩展波数域 ( )的距离向自配

准成像算法。该算法针对双天线因路径差引起的失配问题，成像处理阶段通过采用高阶多项式拟合的手段，利用在变标原理实现了图像对在距离向的精确配准。通过对仿真数据和 x波段实际数据的处理，获得了较好的干涉条纹图，验证了算法的有效性。 关键词：干涉合成孔径雷达；扩展波数域 ( K )自配准；变标；成像算法 w;

中图分类号： N 5 . T 99 3 7 D I1. 2/PJ 1621. 19 O:0 74S .14. 1 18 3 . 0 0

文献标识码： A

文章编号：10—862 1)713—7 0959 ( 20— 00 0 6

A u o r g s r to m a i g A l o ihm s d o t nd d W a e u be t— e it a i n I g n g rt Ba e n Ex e e v n m r D o a n o ibo n u la t n nS m i f r A r r e D a - n e na I ARLiYi— i② n we① Xi ng M a s e① a o— h ng M a o Yon f i g e￣-

( a oa K y aoaoyo i c a dTcn l y nMi o ae maig Is tt o l t nc, N t n l e b t S e e n eh o g c w v g,ntue f e r is i L r r f cn o o r I n i E coC iee cdm c ne B in 09, h a h s ae y f i cs e i 1 10 C i ) n A oS e, jg 0 n( rd aeU iest o hn s a e fS in e, i n 0 0 9 C ia G a u t nvri fC i eeAcdmyo ce cs Be ig1 0 3, hn

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i e e m tc S nht pr r aa (A ) ss m,te etne w vnmbr d ma w at— n r r er y tei A et e R dr S R yt t fo i c u e h xed d aeu e o i K) uo n(r g s r to ma i g a g rt m n t e r n e i r s n e . o h s a c a s d b h a h di e e c ft e it a i n i g n l o i h i h a g s p e e t d F r t e mim t h c u e y t e p t f r n e o wo f a t n a, h s a g rt m e l e h r cso e it a i n o n e fr m e rc i g n t e r n e b e n fh g n e n s t i lo ih r a i s t e p e ii n r g s r to fi t re o t i ma e i h a g y m a s o i h z d g e o y o i la p o i a i n u i g s a i g p i cp e i o r e o h ma i r c s i g Fi a l, h o g h e r e p l n m a p r x m to sn c l rn i l n c u s ft e i gng p o e sn . n l t r u h t e n y

p o e sn ft e smu a i n d t n h b n S r a n e fr me rc d t, e t ri t re o r m s a e o a n d r c s i g o h i l to a a a d t e X a d’ e l t r e o t i a a b t e n e f r g a r bt i e ia d t e v l iy o h l o ih p e e t d i h a e s p o e . n h a i t ft e a g rt m r s n e n t e p p r i r v d d

Ke od:n AR; xe d dwae u e o i w; t— gsrt n S aig I gn loi m yw r s IS E tn e v n mb r man( K) Auor i ai; cl;m

a igag r h d e t o n t

1引言干涉合成孔径雷达( S R测量技术是以合成 I A ) n孔径雷达复数据提取的相位信息为信息源获取地表数字高程模型( ii l l ai dlD M) D g a Ee t nMo e E的一 t v o,项技术。它通过采用两副天线在一次飞行中同时观测，或一副天线在两次近平行的飞行中分别观测， 来获取地面同一场景的复图像对。由于两天线位置与目标的几何关系，复图像对之间存在相位差，形成干涉相位。干涉相位中包含了场景中目标点与两天线位置之差的精确信息，因此利用两天线与目标点的几何关系，可以精确地从干涉相位中提取目标点的 3维位置信息。

干涉S AR处理流程一般包括：S AR成像、复图像对配准、相位解缠、干涉定标及反演DEM。复图像对的精确配准是获得高质量干涉相位的基础和前提。传统的IS n AR图像配准 fa原理可以分两类： ll -按一

类是按照传统的图像配准思路，利用统计相关函

数或图像的几何特征实现配准，典型方法是复相关函数法，缺点是配准效果严重依赖于图像相干性；其

第二类是根据配准过程中干涉相位所表现出来的特性实现配准，典型方法是最大干涉频谱法，其受相干性影响小，结果精确，缺点是计算量较大。这些配准算法都是基于S AR成像后进行的，计算量较大， 效率较低。对机载双天线I S n AR系统在成像处理阶段进行粗配准可有效减少后续精配准的计算量。文献『]到利用变标原理对干涉图像对在S 4提 AR成像时进行距离向配准，但并未给出具体的成像步骤；文

2 1— 11 0 11—4收到，2 1—22 0 20—3改回

国家 93计划项目f 0 C 740)I家 83计划项目(07 A 7 2 9 B 203￣[ 0 1] 6 20A100) 2 3 2资助课题通信作者：李银伟 l iwe1@1 3tm i n i9 6 .o y

献『,分别提出了线性近似和非线性近似的 56 1

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