基于相关加权的干涉合成孔径雷达干涉相位估计方法

摘要

本发明公开了一种基于相关加权的干涉合成孔径雷达干涉相位估计方法。该方法的实现过程为：用传统的相关法以主图像1为参考对副图像2进行粗配准，得到粗配准图像3；利用主图像1和粗配准图像3，构造相关加权观测矢量si(i，w(i))；根据相关加权观测矢量估计协方差矩阵C_si(i，w(i))；由协方差矩阵得到代价函数J_BF；通过代价函数估计干涉相位，即用导向矢量和协方差矩阵进行波束扫描，并将波束形成的输出功率最大值所对应的干涉相位作为干涉相位估计结果。本发明具有运算量小和估计干涉相位准确之优点，可用于在合成孔径雷达SAR图像配准精度很差的条件下对其相应像素间的干涉相位进行准确地估计。

主权项

1.一种基于相关加权的干涉合成孔径雷达干涉相位估计方法，包括如下过程：A.用传统的相关法以主图像(1)为参考对副图像(2)进行粗配准，得到粗配准图像(3)；B.利用主图像(1)和粗配准图像(3)，构造相关加权观测矢量si(i，w(i))，si(i，w(i))＝[s₁(i)，s_3W(i，w(i))]^T＝[s₁(i)，w^T(i)s_3v(i)]^T式中s_3W(i，w(i))＝w^T(i)s_3v(i)    w(i)＝[r₃₁(i-4，i)，r₃₁(i-3，i)，r₃₁(i-2，i)，r₃₁(i-1，i)，                r₃₁(i，i)，r₃₁(i+1，i)，r₃₁(i+2，i)，r₃₁(i+3，i)，r₃₁(i+4，i)]^Ts_3v(i)＝[s₃(i-4)，s₃(i-3)，s₃(i-2)，s₃(i-1)，                s_3v(i)，s₃(i+1)，s₃(i+2)，s₃(i+3)，s₃(i+4)]^T$r_{31}(m,i)=\frac{\left|\underset{k=-K}{\overset{K}{\Sigma }}{s}_3(m+k)s_1^{*}(i+k)\right|}{\sqrt{\underset{k=-K}{\overset{K}{\Sigma }}{\left|s_3(m+k)\right|}^2\underset{k=-K}{\overset{K}{\Sigma }}{\left|s_1(i+k)\right|}^2}}$m=i-4，i-3，i-2，i-1，i，i+1，i+2，i+3，i+4其中s₁和s₃分别为主图像(1)和粗配准图像(3)所对应的复图像数据，i表示当前要计算的主图像(1)和粗配准图像(3)的像素标号，2K+1为从相邻像素中获得的独立同分布样本数，上标T表示转置操作，上标·表示共轭操作；C.根据相关加权观测矢量估计协方差矩阵为C_si(i，w(i))＝E{si(i，w(i))si^H(i，w(i))}式中E表示统计平均，上标H表示共轭转置操作；D.由协方差矩阵得到代价函数：J_BF＝a^H(φ_i)C_si(i，w(i))a(φ_i)式中$a\left({\phi }_i\right)={[1,e^{j{\phi }_i}]}^T$称为导向矢量，φ_i的取值范围是[-π，π]；E.通过代价函数估计干涉相位，即用导向矢量和协方差矩阵进行波束扫描，并将波束形成的输出功率最大值所对应的干涉相位作为干涉相位估计结果。