地基合成孔径雷达干涉测量以其全天候、设站方便、精度高等优势成为形变监测的重要监测手段,这种监测方法适于对山体、桥梁、建筑等形变进行实时监测,以实现灾害预警,保障人民生命财产。如何兼顾准确性和时效性是当前雷达形变监测处理的关键问题。本文以地基合成孔径雷达(SAR)作为形变监测平台,主要做了如下研究工作:1、建立地基SAR形变监测系统的信号模型,通过对比分析脉冲和连续波、线性调频和步进频连续波的信号特征,确定监测系统的工作信号为步进频连续波(SFCW)信号,设计地基SAR系统工作方式和立体几何关系,最后分析了地基SAR系统形变监测的原理,得到形变监测的基本处理流程。2、分析地基SAR形变监测处理流程,对基于SFCW的地基SAR进行模拟回波聚焦成像,采用高准确度的时域BP成像算法进行了点目标的成像仿真,接着设计了像素级和亚像素级的图像配准算法,对配准后的复图像生成干涉图,并采用加权圆周期中值滤波算法进行噪声滤波处理。然后重点分析相位解缠绕算法,采用模拟干涉图分别进行枝切法和质量指导法相位解缠绕处理,对比时效性和均方误差,在质量指导法的基础上,提出了一种兼顾时效性和精确性的基于堆数据结构的快速实现方法作为本文的解缠绕算法。3、分析地基SAR形变监测处理流程的算法并行性,提出采用CPU+GPU异构平台进行加速实现以提升形变监测的时效性。依次对BP成像算法、干涉图生成、干涉图滤波以及相位解缠绕算法进行并行设计,并采用对多重循环进行适当并行粒度的规划、自适应划分最优线程块尺寸以及使用共享内存降低重复数据的读取时间等优化策略实现GPU加速处理。对比CPU平台和CPU+GPU异构平台的实现,加速实现了从十几到一百多倍不等的加速效果,验证了GPU提升形变监测时效性的可行性。