本文關(guān)鍵詞：基于路徑跟蹤和雙波長干涉的相位解纏研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相位中包含大量有用的信息。例如,在干涉合成孔徑雷達技術(shù)中,相位對應(yīng)著地面的高程信息；在光學(xué)測量技術(shù)中,相位對應(yīng)著物體的三維形貌特征；在磁共振成像技術(shù)中,相位對應(yīng)著臨床相關(guān)的生理參數(shù)信息。然而,在這些技術(shù)中所獲得的相位一般不是真實的連續(xù)相位信息,而是經(jīng)過反三角函數(shù)運算得到的位于某周期(如(-π,π])內(nèi)的纏繞相位。要想獲得真實的連續(xù)相位信息,就必須尋找丟失的周期個數(shù)。從纏繞相位中恢復(fù)出原始連續(xù)相位,這一過程即為相位解纏(Phase Unwrapping),也稱相位展開、相位解卷繞或相位解包裹。相位解纏在干涉合成孔徑雷達、光學(xué)測量和磁共振成像等方面的研究中都具有非常重要的意義。在過去的幾十年中,相位解纏問題得到了國內(nèi)外學(xué)者廣泛的研究,各種工程數(shù)學(xué)方法都被用于相位解纏當(dāng)中,并涌現(xiàn)出多種不同的相位解纏算法。這些方法大致可以分為兩大類：一類為基于路徑跟蹤的相位解纏算法(局部法),另一類為基于最小范數(shù)的相位解纏算法(全局法)。但是,在實際應(yīng)用當(dāng)中,噪聲和欠采樣等問題使得相位解纏成為了一個不容易解決的問題。至今仍然沒有任何一種工程數(shù)學(xué)方法可以完全解決相位解纏中的這些問題,各種算法求得的只是近似解。本文針對常用的相位解纏算法進行了研究,論文的主要工作和成果如下：(1)系統(tǒng)地介紹了相位解纏的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。針對基于路徑跟蹤和基于最小范數(shù)的相位解纏算法當(dāng)中比較常用的數(shù)值方法進行了研究,并詳細地分析了各類算法的原理、思想、優(yōu)缺點及其適用的條件。(2)針對枝切法相位解纏算法的原理和存在的問題,利用枝切問題和旅行商問題的等價性,提出了使用多種群遺傳模擬退火算法對Goldstein相位解纏算法的枝切線安置策略進行改進和完善,從而有效地減少了枝切線的總長度,避免了經(jīng)典枝切法在設(shè)置枝切線時易出現(xiàn)大范圍“孤島”的現(xiàn)象。并通過模擬實驗和真實實驗驗證了該方法的有效性。(3)由于噪聲和欠采樣等原因,相位數(shù)據(jù)不滿足數(shù)值方法中連續(xù)性的要求,導(dǎo)致很難實現(xiàn)精確的解纏。另外,數(shù)值方法不能處理階躍型物體。為了克服這些缺陷,本文又研究了光學(xué)中的基于雙波長干涉的相位解纏算法,并利用模擬實驗驗證了該算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：相位解纏 枝切法 遺傳算法 模擬退火算法 雙波長干涉
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP18
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 相位解纏原理及常用算法14-29
• 2.1 相位解纏原理14-19
• 2.1.1 一維相位解纏14-16
• 2.1.2 二維相位解纏16-18
• 2.1.3 相位失真及噪聲18-19
• 2.2 基于路徑跟蹤的相位解纏算法19-24
• 2.2.1 枝切法19-21
• 2.2.2 質(zhì)量圖導(dǎo)向法21-24
• 2.2.3 其它算法24
• 2.3 基于最小范數(shù)的相位解纏算法24-28
• 2.3.1 最小二乘法24-26
• 2.3.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于多種群遺傳模擬退火算法的相位解纏29-41
• 3.1 遺傳算法和模擬退火算法30-32
• 3.2 IBC-MPG-SA算法32-35
• 3.2.1 預(yù)處理32-33
• 3.2.2 編碼33-34
• 3.2.3 相位解纏34-35
• 3.3 實驗比較35-40
• 3.3.1 模擬實驗35-38
• 3.3.2 真實實驗38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于雙波長干涉的相位解纏41-52
• 4.1 雙波長干涉原理41-45
• 4.1.1 靜態(tài)干涉41-43
• 4.1.2 動態(tài)干涉43-45
• 4.2 雙波長干涉相位解纏原理45-48
• 4.2.1 四步相移45-46
• 4.2.2 解纏方法46-48
• 4.3 實驗比較48-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 總結(jié)52
• 5.2 展望52-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項目60

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