射頻干擾對機載P波段重復軌道InSAR系統的影響分析

丁 斌 向茂生 梁興東

①(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

②(中國科學院研究生院 北京 100049)

1 引言

利用機載重復軌道 InSAR獲取數字高程(Digital Elevation Model,DEM)最早可追溯到Gray等人的X和C波段重復軌道干涉實驗[1]，它驗證了機載重復軌道InSAR的可行性。隨后，美國、德國、法國和日本等都相繼開展了機載重復軌道InSAR實驗[2－6]。但是這些SAR系統大部分都工作在L,S,C和X波段，在這些頻段射頻干擾(Radio Frequency Interference,RFI)的問題不突出。

工作在P波段的SAR容易受到同一波段的電視網、通信網等其它民用無線電設備的電磁信號干擾。這些射頻干擾的存在降低了 SAR圖像的信干噪比，影響了 SAR圖像質量。在干擾功率較大的情況下，會在圖像中出現沿距離向的亮線和圖像模糊，增加了 SAR目標識別和后處理的難度。對于重復軌道InSAR來說，RFI的存在不僅會影響SAR圖像質量，而且更為嚴重的是導致干涉相位出現誤差，進而影響DEM反演結果。

因此對于P波段重復軌道InSAR系統的設計來說，RFI對干涉相位的影響是必須要考慮的問題。對此，德國空間局(Deutsche Forschungsanstalt fuer Luft-und Raumfahrt e. V. ,DLR)在文獻[3]給出了初步的RFI抑制方法，即在距離頻域設置門限將高于門限的RFI信號的頻譜濾除。這種抑制方法只是針對SAR灰度圖像的，能使SAR圖像質量有所改善。隨后，文獻[7]提出了一種針對DLR的E-SAR系統采集的重復軌道InSAR數據的保相的RFI抑制方法，即利用最小均方誤差(Linear Mean Squares,LMS)準則估計正弦信號的頻率、幅度和相位，然后使用正弦信號模型重構RFI，最后在時域將重構的干擾信號對消，并對比了使用該方法抑制前后的SAR圖像、干涉紋圖和相關系數。……