[发明专利]一种采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法

摘要

本发明公开一种采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法，它是基于传统的快速傅立叶变换(FFT)的最小二乘相位解缠算法，首先得到解缠相位的误差主值，通过将每次解缠相位与干涉相位差值的主值作为下次迭代的“缠绕干涉相位”，进行基于FFT的最小二乘解缠，并进行一次相位滤波，补偿解缠误差。然后对其进行基于FFT的最小二乘求解；最后反复迭代处理，将剩余相位误差进行相位滤波后补偿解缠相位，本发明与传统的快速傅立叶变换(FFT)的最小二乘相位解缠算法相比，在噪声较大、信噪比较低的情况下也能有效减小解缠误差，显著提高解缠精度具有高解缠精度的效果，为后续的InSAR高程反演精度提供保证。

主权项

一种采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法，其特征是它包括以下步骤：步骤1、初始化采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法所需参数：初始化采用误差迭代补偿的高精度相位解缠方法所需参数，包括：InSAR缠绕相位的方位向点数，记为Na；InSAR缠绕相位的距离向点数，记为Nr，其中Na、Nr为正整数；InSAR待解缠的缠绕相位，记为ω(a,r)，a＝1,2,…,Na，r＝1,2,…,Nr，其中a表示方位向第a个点，r表示距离向第r个点，a,r为正整数；误差迭代补偿次数Niter为自然数，迭代最大次数Nmax为正整数，相位加入的高斯噪声的标准差，记为σ；以上参数初始化后均为已知；步骤2、将缠绕相位加入高斯噪声：采用公式φ(a,r)＝σ·randn(Na,Nr)+ω(a,r)，计算得到加入高斯噪声的缠绕相位，记为φ(a,r)；其中Na为步骤1初始化的InSAR缠绕相位的方位向点数，Nr为步骤1初始化的InSAR缠绕相位的距离向点数；ω(a,r)为步骤1初始化的InSAR待解缠的缠绕相位；σ为步骤1初始化的相位加入的高斯噪声的标准差，randn(Na,Nr)表示数学软件MATLAB库函数randn产生的均值为0、标准差为1的高斯噪声，并且为Na×Nr的随机矩阵；步骤3、对φ(a,r)进行传统的基于FFT的最小二乘相位解缠，得到初始解缠相位，记为其中φ(a,r)为步骤2得到的缠绕相位；步骤4、采用公式计算初始解缠相位与缠绕相位的差的主值，记为Δεw0(a,r)；其中，为步骤3得到的初始解缠相位；W[·]表示缠绕操作；步骤5、对Δεw0(a,r)进行传统的基于FFT的最小二乘相位解缠，得到结果记为Δεu0(a,r)；其中Δεw0(a,r)为步骤4得到的初始解缠相位与缠绕相位的差的主值；步骤6、相位误差补偿：采用公式对解缠相位进行误差补偿，结果记为其中Δεu0(a,r)为步骤5得到的结果；为步骤3得到的初始解缠相位；步骤7、迭代判定：当Niter＝1时，对采用与步骤4同样的方法，得到的结果记为Δεw1(a,r)；对Δεw1(a,r)采用与步骤5同样的方法，得到的结果记为Δεu1(a,r)；对Δεu1(a,r)采用与步骤6同样的方法，得到的结果记为当Niter＝k时，k＝2,3,4…Nmax‑1，对采用与步骤4同样的方法，得到的结果记为Δεwk(a,r)；对Δεwk(a,r)采用与步骤5同样的方法，得到的结果记为Δεuk(a,r)；对Δεuk(a,r)采用与步骤6同样的方法，得到的结果记为当Niter＝Nmax时，对采用与步骤4同样的方法，得到的结果记为ΔεwNmax(a,r)；对ΔεwNmax(a,r)采用与步骤5同样的方法，得到的结果记为ΔεuNmax(a,r)；对ΔεuNmax(a,r)采用与步骤6同样的方法，得到的结果记为此时迭代结束；步骤8、相位滤波：采用公式计算误差迭代补偿后的解缠相位与缠绕相位之差的主值，对结果Δεe(a,r)进行Goldstein相位滤波，滤波结果记为Δεfe(a,r)；其中为步骤7迭代结束后得到的结果；步骤9、对Δεfe(a,r)采用与步骤3到步骤7相同的方法，得到的结果记为采用公式补偿误差，结果记为其中，Δεfe(a,r)为步骤8得到的滤波后的结果；步骤10、采用公式得到最终的解缠结果，记为其中，为步骤9得到的结果。