CN108957454A - 机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,包括:步骤A:设置仿真场景的DEM;步骤B:判断该仿真场景中的叠掩区域、阴影区域和正常区域,用标记函数进行标记;步骤C:在每一个方位向上,分别求出叠掩区域、阴影区域和正常区域的理想干涉相位;步骤D:设置仿真场景的相干系数值;步骤E:对每一个方位向上的非阴影区域的距离门,生成有噪声的仿真干涉相位。本公开提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法针对机载InSAR系统,直接利用系统参数和场景的高程信息在干涉相位级实现了干涉相位的快速仿真计算,从而实现了高效真实的机载InSAR干涉相位仿真,为研究干涉相位滤波及解缠等算法提供了实验条件。
Description
技术领域
本公开涉及电子信息技术雷达技术领域,尤其涉及一种机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法。
背景技术
干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)是利用两个通道合成孔径雷达(SAR)复数据的干涉相位信息提取地表的高程信息或变化信息的一项技术,它将SAR的测量拓展到三维空间,具有全天时、全天候、高精度的特点,因此在地形测绘、冰川研究、海洋测绘以及地面沉降监测等诸多领域都有广泛的应用。
InSAR数据通过信号处理得到的干涉相位与地表参数息息相关,是用于高程和形变反演的重要数据源。在InSAR研究过程中,干涉相位仿真是研究相位滤波、相位解缠等干涉处理过程的有效手段,尤其在实际InSAR的系统尚未建立或运行,缺乏实测数据的情况下,利用仿真方法获取干涉相位便成为开展实验研究的唯一手段,因此,高效精确的干涉相位仿真方法对InSAR的信号处理研究非常重要。
目前,获取干涉相位的仿真方法可以分为不同的级别:原始回波级仿真、复图像级仿真、干涉相位级仿真。其中,原始回波级仿真方法(见参考文献1)是从原始回波数据的生成开始,包含了干涉SAR系统的全部工作流程,对于全链路的系统仿真而言,这一方法具有优势,可以用于研究从成像处理、干涉处理到DEM重建的整个过程。复图像级仿真方法(见参考文献2)则是绕开回波的生成过程,通过非相干的方法直接生成干涉SAR复图像对,可以用于对干涉处理算法开展研究。以上两类仿真方法均能获得干涉相位,但其实现过程均较为复杂,效率较低,而且难以精确仿真,因此对于仅研究干涉相位处理算法这一目的而言,并不适用。
而干涉相位级的仿真方法(见参考文献3)则避开了干涉SAR原始数据及复图像对的生成和处理过程,可以直接计算得到干涉相位图,实现简便,适用于对干涉相位滤波、相位解缠等算法的研究。但目前已有的研究主要针对星载干涉SAR开展,而且仅考虑了理想干涉相位的计算,并未体现出几何畸变现象在干涉相位图中的反映。此外,受热噪声去相干、时间去相干、基线去相干等多种去相干因素的影响,干涉相位图不可避免的存在相位噪声,因而相位噪声的仿真对于相位滤波、解缠过程的算法研究至关重要,而已有算法均未考虑去相干因素的影响。因此,为满足机载InSAR干涉相位处理算法的研究需求,有必要进一步研究能快速高效并真实反映相位特征的机载InSAR干涉相位仿真方法。
参考文献:
[1]G.Franceschetti,A.Iodic,M.Miglianccio,et al.A novel across-trackSAR interferometry simulator[J].IEEE Transactions on Geoscience and RemoteSensing,1998,36(3):950-962.
[2]W.Xu,I.Cumming.Simulator for repeat-pass satellite InSAR studies[C].Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium,1997:1704-1706.
[3]R.Kun,V.Prinet,X.Shi,et al.Simulation of interferogram image forspaceborne SAR system[C].Proceedings of International Geoscience and RemoteSensing Symposium,2003:3824-3826.
公开内容
(一)要解决的技术问题
基于上述技术问题,本公开提供一种机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,以缓解目前已有的研究并未体现出几何畸变现象在干涉相位图中的反映,并且已有算法均未考虑去相干因素的影响的技术问题。
(二)技术方案
本公开提供一种机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,包括:
步骤A:在地距坐标系下,设置仿真场景的DEM以及仿真的机载InSAR系统参数;
步骤B:根据仿真场景的DEM和机载InSAR系统参数,判断该仿真场景中的叠掩区域、阴影区域和正常区域,用标记函数进行标记;
步骤C:在每一个方位向上,分别求出叠掩区域、阴影区域和正常区域的理想干涉相位;
步骤D:设置仿真场景的相干系数值γ;
步骤E:对每一个方位向上的非阴影区域的距离门,根据相干系数值γ和理想干涉相位值φideal生成有噪声的仿真干涉相位φsimu。
在本公开的一些实施例中,所述步骤C包括:
步骤C1:对判断为阴影区域的距离门,设置其干涉相位为服从区间(-π,π]上均匀分布的随机噪声:
φshadow=2π·rand-π
其中,rand为服从区间[0,1]上均匀分布的随机数,利用Matlab中的rand函数生成;
步骤C2:对判断为正常区域的距离门,根据机载InSAR成像几何关系,计算出该距离门的理想干涉相位φideal;
步骤C3:对判断为叠掩区域的距离门,根据机载InSAR成像几何关系,计算出n个目标点对应的理想干涉相位为φideal_1,...,φideal_n,并通过一定的叠加方式得到该距离门的理想干涉相位φideal,其中n为投影到该距离方位单元内的目标点个数。
在本公开的一些实施例中,所述步骤A中:仿真场景的DEM根据干涉相位仿真的目的选择采用实际场景的DEM,或通过计算机仿真的手段生成;所述仿真的机载InSAR系统参数包括:波长、斜距分辨率、主天线高度、基线长度和基线角。
在本公开的一些实施例中,所述步骤B包括:
步骤B1:在每一个方位向上,设置各个距离门j的标记函数为flag(j),j=1,...,Nr,其中,Nr为距离向采样点数;
步骤B2:在该方位向上,利用下式计算主天线到各个目标点的斜距R1及其所在的距离门j:
其中,rg为目标点的地距,H为主天线的高度,h(rg)为地距rg处的目标点的高程,Rnear为近距,ρr为斜距分辨率,表示向下取整;
步骤B3:在该方位向上,判断各个目标点是否属于阴影区域,如果是,则令该目标点所在的距离门的标记函数flag(j)=″shadow″;
步骤B4:在该方位向上,对步骤B3中判断为非阴影区域的距离门,判断其属于叠掩区域或是正常区域,如果属于正常区域,则令该距离门的标记函数flag(jnonshadow)=″normal″,如果属于叠掩区域,则令该距离门的标记函数flag(jnonshadow)=″layover″。
在本公开的一些实施例中,所述步骤B3包括:
步骤B3a:在该方位向上,利用下式分别计算各个目标点对应的视角θ(rg):
步骤B3b:计算出函数θ(rg)所有极大值点M为极大值点的个数,各个极大值点的地距位置为
步骤B3c:对每一个极大值点对于该方位向上所有地距大于的目标点如果满足则将该目标点所在的距离门标记为阴影,即
在本公开的一些实施例中,所述步骤B4包括:
步骤B4a:在该方位向上,对每一个判断为非阴影区域的距离门jnonshadow,统计该方位向上满足R1=Rnear+jnonshadowρr的目标点的个数n;
步骤B4b:若n=1,将该距离门标记为正常区域,即flag(jnonshadow)=″normal″;
步骤B4c:若n>1,将该距离门标记为叠掩区域,即flag(jnonshadow)=″layover″,并分别计算n个目标点处斜距R1关于地距rg的偏导数
在本公开的一些实施例中,所述步骤C2中,对判断为正常区域的距离门,根据机载InSAR成像几何关系,利用下式计算出该距离门的理想干涉相位φideal:
其中,B和α为InSAR基线长度和基线倾角,Q为系数,Q=1时表示标准模式InSAR系统,Q=2时表示乒乓模式InSAR系统,λ为波长,R1为步骤B2计算得到的主天线到各个目标点的斜距,R2表示辅天线到各个目标点的斜距,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
在本公开的一些实施例中,所述步骤C3中,根据机载InSAR成像几何关系,利用下式计算出n个目标点对应的理想干涉相位φideal_1,...,φideal_n:
其中,B和α为InSAR基线长度和基线倾角,Q为系数,Q=1时表示标准模式InSAR系统,Q=2时表示乒乓模式InSAR系统,λ为波长,R1为步骤B2计算得到的主天线到各个目标点的斜距,R2表示辅天线到各个目标点的斜距,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
在本公开的一些实施例中,所述步骤C3中,通过一定的叠加方式得到该距离门的理想干涉相位φideal的方法为:
判断n个目标点中满足的目标点为k1,...,kl,l为n个目标点中位于迎坡面上的目标点个数,则该距离门叠加后的理想干涉相位为:
其中,cp为迎坡面上目标点kp的干涉相位加权值,其介于2至5之间。
在本公开的一些实施例中,步骤E包括:
步骤E1:根据相干系数值γ计算均值为0时的干涉相位概率密度函数为:
-π<φ<π
步骤E2:根据干涉相位概率密度函数计算其分布函数F(φ):
步骤E3:计算F(φ)的反函数G(Φ);
步骤E4:利用Matlab中的rand函数生成服从区间[0,1]上均匀分布的随机数Φ,将其代入反函数G(Φ),由此生成干涉相位噪声为:
φnoise=G(Φ)
步骤E5:根据理想的干涉相位φideal和干涉相位噪声φnoise,生成仿真的干涉相位为:
φsimu=wrap(φideal+φnoise)
其中,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出,本公开提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法具有以下有益效果或其中一部分:
本公开提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法针对机载InSAR系统,直接利用系统参数和场景的高程信息在干涉相位级实现了干涉相位的快速仿真计算,并且可以根据不同的去相干条件,自适应的仿真生成干涉相位噪声,同时可以有效体现出阴影、叠掩等几何畸变区域在干涉相位中的特征,从而实现了高效真实的机载InSAR干涉相位仿真,为研究干涉相位滤波及解缠等算法提供了实验条件。
附图说明
图1为本公开实施例提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法的流程示意图。
图2为机载InSAR成像几何关系示意图。
图3为仿真采用的场景DEM图。
图4为未考虑干涉去相干和几何畸变影响时仿真的干涉相位图。
图5为使用本公开实施例提供的方法仿真的干涉相位图。
具体实施方式
本公开实施例提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法利用机载InSAR系统参数和场景的高程信息直接在干涉相位级实现了干涉相位的快速仿真计算,并且可以根据不同的去相干条件,自适应的仿真生成干涉相位噪声,同时可以真实的仿真出阴影、叠掩等几何畸变区域在干涉相位中的特征。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
本公开实施例提供一种机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,如图1所示,包括:
步骤A:在地距坐标系下,设置仿真场景的DEM以及仿真的机载InSAR系统参数,此处的DEM可以根据干涉相位仿真的目的选择采用实际场景的DEM,或通过计算机仿真的手段生成(如分形方法生成、或二次曲面函数生成等),仿真的机载InSAR系统参数包括:波长、斜距分辨率、主天线高度、基线长度和基线角。
步骤B:根据待仿真场景的DEM和机载InSAR系统参数,判断该仿真场景中的叠掩区域、阴影区域和正常区域,用标记函数进行标记。
由于叠掩和阴影区域只出现在相同的方位向上,因此对每一个方位向上的DEM进行分析,从而判断叠掩和阴影所在的位置。
该步骤B具体包括:
步骤B1:在每一个方位向上,设置各个距离门j的标记函数为flag(j),j=1,...,Nr,其中,Nr为距离向采样点数;
步骤B2:在该方位向上,利用下式计算主天线到各个目标点的斜距R1及其所在的距离门j:
其中,rg为目标点的地距,H为主天线的高度,h(rg)为地距rg处的目标点的高程,Rnear为近距,ρr为斜距分辨率,表示向下取整;
步骤B3:在该方位向上,判断各个目标点是否属于阴影区域,如果是,则令该目标点所在的距离门的标记函数flag(j)=″shadow″,具体如下:
在该方位向上,利用下式分别计算各个目标点对应的视角θ(rg):
由此可知,视角θ(rg)是随目标点的地距rg变化的函数。
计算出函数θ(rg)所有极大值点M为极大值点的个数,各个极大值点的地距位置为对每一个极大值点对于该方位向上所有地距大于的目标点如果满足则将由公式(2)计算出的目标点所在的距离门标记为阴影,即
步骤B4:在该方位向上,对步骤B3中判断为非阴影区域的距离门,判断其属于叠掩区域或是正常区域,具体如下:
在该方位向上,对每一个判断为非阴影区域的距离门jnonshadow,根据公式(1)统计该方位向上满足R1=Rnear+jnonshadowρr的目标点的个数n;
若n=1,表明仅有一个目标点的回波投影到该距离-方位单元内,因此将该距离门标记为正常区域,即flag(jnonshadow)=″normal″;
若n>1,则表明有多个不同高度的目标点的回波投影到该距离-方位单元内,因此将该距离门标记为叠掩区域,即flag(jnonshadow)=″layover″,并分别计算n个目标点处斜距R1关于地距rg的偏导数
步骤C:在每一个方位向上,分别求出叠掩区域、阴影区域和正常区域的干涉相位,具体包括:
步骤C1:对判断为阴影区域的距离门,即flag(j)=″shadow″的距离门,设置其干涉相位为服从区间(-π,π]上均匀分布的随机噪声:
φshadow=2π·rand-π (4)
其中,rand为服从区间[0,1]上均匀分布的随机数,利用Matlab中的rand函数生成;
步骤C2:对判断为正常区域的距离门,即flag(j)=″normal″的距离门,根据如图2所示的机载InSAR成像几何关系,计算出该距离门的理想干涉相位φideal,具体计算方法为:
其中,B和α为InSAR基线长度和基线倾角,Q为系数,Q=1时表示标准模式InSAR系统,Q=2时表示乒乓模式InSAR系统,λ为波长,R1为步骤B2计算得到的主天线到各个目标点的斜距,R2表示辅天线到各个目标点的斜距,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
步骤C3:对判断为叠掩区域的距离门,即flag(j)=″layover″的距离门,根据如图2所示的机载InSAR成像几何关系,分别按公式(5)计算出n个目标点对应的理想干涉相位为φideal_1,...,φideal_n,并通过一定的叠加方式得到该距离门的理想干涉相位φideal,其中n为投影到该距离方位单元内的目标点个数;
由于SAR图像中通常迎坡面的散射强度较大,因此叠掩区域对应的距离门中,迎坡面的干涉相位占主导。而迎坡面对应的目标点,因此叠掩区域对应的距离门的干涉相位计算方法如下:
判断n个目标点中满足的目标点为k1,...,kl,l为n个目标点中位于迎坡面上的目标点个数,则该距离门叠加后的理想干涉相位为:
其中,cp为迎坡面上目标点kp的干涉相位加权值,其介于2至5之间,优选地,cp=3。
步骤D:设置仿真场景的相干系数值γ;干涉相位由于受多种去相干因素的影响,存在相位噪声,去相干的程度可以通过相干系数值表现,仿真时,场景的相干系数值可以根据实际的仿真需要设置不同的相干系数,或者利用实测数据的相干系数图设置相干系数。
步骤E:对每一个方位向上的非阴影区域的距离门,根据相干系数值γ和理想干涉相位值φideal生成有噪声的仿真干涉相位φsimu,具体包括:
步骤E1:根据相干系数值γ计算均值为0时的干涉相位概率密度函数为:
-π<φ<π
步骤E2:根据干涉相位概率密度函数计算其分布函数F(φ):
步骤E3:计算F(φ)的反函数G(Φ);
步骤E4:利用Matlab中的rand函数生成服从区间[0,1]上均匀分布的随机数Φ,将其代入反函数G(Φ),由此生成干涉相位噪声为:
φnoise=G(Φ)
步骤E5:根据理想的干涉相位φideal和干涉相位噪声φnoise,生成仿真的干涉相位为:
φsimu=wrap(φideal+φnoise)
其中,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
以下通过一仿真实验验证了本公开实施例提供的机载InSAR干涉相位仿真方法的有效性。图3为仿真采用的场景DEM图,根据表1所设置的机载InSAR干涉相位仿真系统参数进行干涉相位的仿真,图4为利用传统方法,未考虑干涉去相干和几何畸变影响时仿真的干涉相位图,图5为本发明方法仿真的干涉相位图,这里设置的相干系数为0.95。由此可以看出,本公开实施例提供的方法仿真的干涉相位图能够明显表现出场景中的阴影和叠掩区域,而且反映出了去相干因素的影响,能够为后续的相位滤波、相位解缠等干涉处理过程的算法研究提供更加真实、丰富的数据源。
表1机载InSAR干涉相位仿真系统参数
此外,除非特别描述或必须依序发生的步骤,上述步骤的顺序并无限制于以上所列且可根据所需设计而变化或重新安排,例如,步骤C1、步骤C2和步骤C3中的各个步骤可以顺序或并行进行。
依据以上描述,本领域技术人员应当对本公开提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法有了清楚的认识。
综上所述,本公开提供的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法直接利用机载InSAR的系统参数和场景的高程信息在干涉相位级实现了干涉相位的快速仿真计算,并且可以根据不同的去相干条件,自适应的仿真生成干涉相位噪声,同时可以有效体现出阴影、叠掩等几何畸变区域在干涉相位中的特征,从而实现了高效真实的机载InSAR干涉相位仿真,为研究干涉相位滤波及解缠等算法提供了实验条件。
还需要说明的是,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例,而仅示意本公开实施例的内容。另外,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个,在上面对本公开的示例性实施例的描述中,本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如前面的权利要求书所反映的那样,公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,包括:
步骤A:在地距坐标系下,设置仿真场景的DEM以及仿真的机载InSAR系统参数;
步骤B:根据仿真场景的DEM和机载InSAR系统参数,判断该仿真场景中的叠掩区域、阴影区域和正常区域,用标记函数进行标记;
步骤C:在每一个方位向上,分别求出叠掩区域、阴影区域和正常区域的理想干涉相位;
步骤D:设置仿真场景的相干系数值γ;
步骤E:对每一个方位向上的非阴影区域的距离门,根据相干系数值γ和理想干涉相位值φideal生成有噪声的仿真干涉相位φsimu。
2.根据权利要求1所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤C包括:
步骤C1:对判断为阴影区域的距离门,设置其干涉相位为服从区间(-π,π]上均匀分布的随机噪声:
φshadow=2π·rand-π
其中,rand为服从区间[0,1]上均匀分布的随机数,利用Matlab中的rand函数生成;
步骤C2:对判断为正常区域的距离门,根据机载InSAR成像几何关系,计算出该距离门的理想干涉相位φideal;
步骤C3:对判断为叠掩区域的距离门,根据机载InSAR成像几何关系,计算出n个目标点对应的理想干涉相位为φideal_1,...,φideal_n,并通过一定的叠加方式得到该距离门的理想干涉相位φideal,其中n为投影到该距离方位单元内的目标点个数。
3.根据权利要求1所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤A中:
仿真场景的DEM根据干涉相位仿真的目的选择采用实际场景的DEM,或通过计算机仿真的手段生成;
所述仿真的机载InSAR系统参数包括:波长、斜距分辨率、主天线高度、基线长度和基线角。
4.根据权利要求2所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤B包括:
步骤B1:在每一个方位向上,设置各个距离门j的标记函数为flag(j),j=1,...,Nr,其中,Nr为距离向采样点数;
步骤B2:在该方位向上,利用下式计算主天线到各个目标点的斜距R1及其所在的距离门j:
其中,rg为目标点的地距,H为主天线的高度,h(rg)为地距rg处的目标点的高程,Rnear为近距,ρr为斜距分辨率,表示向下取整;
步骤B3:在该方位向上,判断各个目标点是否属于阴影区域,如果是,则令该目标点所在的距离门的标记函数flag(j)=″shadow″;
步骤B4:在该方位向上,对步骤B3中判断为非阴影区域的距离门,判断其属于叠掩区域或是正常区域,如果属于正常区域,则令该距离门的标记函数flag(jnonshadow)=″normal″,如果属于叠掩区域,则令该距离门的标记函数flag(jnonshadow)=″layover″。
5.根据权利要求4所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤B3包括:
步骤B3a:在该方位向上,利用下式分别计算各个目标点对应的视角θ(rg):
步骤B3b:计算出函数θ(rg)所有极大值点M为极大值点的个数,各个极大值点的地距位置为
步骤B3c:对每一个极大值点对于该方位向上所有地距大于的目标点如果满足则将该目标点所在的距离门标记为阴影,即
6.根据权利要求4所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤B4包括:
步骤B4a:在该方位向上,对每一个判断为非阴影区域的距离门jnonshadow,统计该方位向上满足R1=Rnear+jnonshadowρr的目标点的个数n;
步骤B4b:若n=1,将该距离门标记为正常区域,即flag(jnonshadow)=″normal″;
步骤B4c:若n>1,将该距离门标记为叠掩区域,即flag(jnonshadow)=″layover″,并分别计算n个目标点处斜距R1关于地距rg的偏导数
7.根据权利要求4所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤C2中,对判断为正常区域的距离门,根据机载InSAR成像几何关系,利用下式计算出该距离门的理想干涉相位φideal:
其中,B和α为InSAR基线长度和基线倾角,Q为系数,Q=1时表示标准模式InSAR系统,Q=2时表示乒乓模式InSAR系统,λ为波长,R1为步骤B2计算得到的主天线到各个目标点的斜距,R2表示辅天线到各个目标点的斜距,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
8.根据权利要求4所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤C3中,根据机载InSAR成像几何关系,利用下式计算出n个目标点对应的理想干涉相位φideal_1,...,φideal_n:
其中,B和α为InSAR基线长度和基线倾角,Q为系数,Q=1时表示标准模式InSAR系统,Q=2时表示乒乓模式InSAR系统,λ为波长,R1为步骤B2计算得到的主天线到各个目标点的斜距,R2表示辅天线到各个目标点的斜距,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
9.根据权利要求6所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,所述步骤C3中,通过一定的叠加方式得到该距离门的理想干涉相位φideal的方法为:
判断n个目标点中满足的目标点为k1,...,kl,l为n个目标点中位于迎坡面上的目标点个数,则该距离门叠加后的理想干涉相位为:
其中,cp为迎坡面上目标点kp的干涉相位加权值,其介于2至5之间。
10.根据权利要求1所述的机载干涉合成孔径雷达的干涉相位仿真方法,步骤E包括:
步骤E1:根据相干系数值γ计算均值为0时的干涉相位概率密度函数为:
步骤E2:根据干涉相位概率密度函数计算其分布函数F(φ):
步骤E3:计算F(φ)的反函数G(Φ);
步骤E4:利用Matlab中的rand函数生成服从区间[0,1]上均匀分布的随机数Φ,将其代入反函数G(Φ),由此生成干涉相位噪声为:
φnoise=G(Φ)
步骤E5:根据理想的干涉相位φideal和干涉相位噪声φnoise,生成仿真的干涉相位为:
φsimu=wrap(φideal+φnoise)
其中,wrap{}为干涉相位缠绕算子。
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