一种极化散射计预处理方法技术

本发明专利技术针对极化散射计极化相关后向散射系数预处理问题，提出了一种新的极化相关后向散射系数预处理方法，步骤如下：1、将散射计接收的同极化和交叉极化回波求相关运算，得到极化相关系数；2利用同极化后向散射系数的求取方法，计算得到同极化后向散射系数和交叉极化后向散射系数；3、将极化相关系数、同极化与交叉极化通道相位差，同极化后向散射系数和交叉极化后向散射系数，通过比率换算处理，得到极化相关后向散射系数。本发明专利技术方法能够避免现有预处理方法复杂，处理误差大的不足，提高了极化后向散射系数预处理精度，降低了系统预处理难度，非常适合散射计高精度的测量需求。

Polarization scatterometer preprocessing method

The present invention is directed to a polarimetric scatterometer after pretreatment to the polarization dependent scattering coefficient, and proposes a new polarization dependent backscattering coefficient pretreatment method, the steps are as follows: 1, the scatterometer received the same polarization and cross polarization echo for related operations, polarization correlation coefficient; 2 using polarization backscattering the coefficient calculation method, polarization backscattering coefficients and cross polarization backscattering coefficients are calculated; 3, polarization correlation coefficient, the same polarization and cross polarization channel phase difference and polarization backscattering coefficients and cross polarization backscattering coefficient, the conversion ratio, get the polarization dependent backscattering coefficient. The method of the invention can avoid the existing pretreatment method of complex processing error problems, improve the polarization backscattering coefficient pretreatment precision, reduces the difficulty of pretreatment system, measurement demand is very suitable for high precision scatterometer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空间微波遥感
，涉及一种极化散射计预处理方法。
技术介绍
目前为止，公开报道的极化散射计预处理方法较少，主要采用由接收的回波信号根据雷达方程推导得到极化相关后向散射系数。主要实现方法如下：为获得极化相关后向散射系数σHVVV，极化散射计信号处理器需对两极化接收机接收的回波信号进行相关处理。对于σHVVV的测量，需发射V极化的信号，然后对同极化回波(QV)和H接收通道的交叉极化回波(QH)进行相关：<QVQ*H>＝Xσhvvv+…+<vVv*H>(1)其中X的表达式为：式(1)中的“…”代表的是15项交叉项，若系统两极化通道的隔离度高，则这些交叉项可忽略不计，若隔离度不高，则需要通过定标来去除其影响。在以下的推导中，认为两接收通道之间的隔离度＞30dB，所有的交叉项和热噪声的相关项暂且忽略不计。则σHVVV可通过下式得到：式(2)中，Ktvv、Krvv、Krhh分别为V极化的发射链路幅度增益(包括相位信息)、V极化的接收链路幅度增益(包括相位信息)，H极化的接收链路幅度增益(包括相位信息)，λ为波长，r为目标至散射计的距离。根据以上对σHVVV的分析，可知极化散射计需实时对两通道的回波信号进行相关处理，然后通过式(3)进行计算得到σHVVV。此方法在实现过程中，需要精确已知发射和接收链路(包括天线、收发通道及处理系统)的幅度和相位信息，计算得到极化散射计X参数。此预处理方法引入的误差项多，增加了极化散射计的预处理难度。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足之处，提供了一种极化散射计预处理方法，解决了极化散射计极化相关后向散射系数预处理需要精确已知收发系统幅度和相位信息，预处理误差大的问题。本专利技术的技术方案是：一种极化散射计预处理方法，步骤如下：1)将散射计同极化通道接收的回波QV和交叉极化通道回波QH进行相关处理，得到极化相关系数ρHVVV；其中上标*表示XX2)利用同极化后向散射系数的求取方法，计算得到同极化后向散射系数σVV和交叉极化后向散射系数σHV；3)将极化相关系数ρHVVV、同极化与交叉极化通道相位差，同极化后向散射系数σVV和交叉极化后向散射系数σHV，通过比率换算处理，得到极化相关后向散射系数其中为同极化与交叉极化接收链路的相位差，通过内定标数据获取；进而完成了散射计从接收的回波数据到极化后向散射系数的预处理过程。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：(1)由于在处理的过程中，将两接收链路的幅度信息抵消掉，因此不需要考虑两接收链路的幅度不一致性，降低了预处理的难度；(2)将极化相关后向散射系数的求取，转化成为目前较成熟的散射计后向散射系数的求取，实现简单；(3)可随意将接收回波分小块处理，得到高分辨率情况下的极化相关后向散射系数，适应高空间分辨率测量需求。附图说明图1为本专利技术方法流程图。具体实施方式参见附图1，极化散射计预处理方法分析如下：(1)极化相关系数的求取定义极化相关系数ρHVVV为：(2)同极化和交叉极化后向散射系数的求取同极化(VV极化)后向散射系数σVV可以表示为：其中XVV为：交叉极化(HV极化)后向散射系数σHV可以表示为：其中XHV为：其中Ktvv、Krvv、Krhh分别为V极化的发射链路幅度增益(包括相位信息)、V极化的接收链路幅度增益(包括相位信息)，H极化的接收链路幅度增益(包括相位信息)，λ为波长，r为目标至散射计的距离；(3)极化相关后向散射系数的求取应用式(3)～(8)可得：定义为：由式(2)可知，将式(6)、(8)、(11)代入式(10)，可得：上式中，和分别为同极化接收链路和交叉极化接收链路的相位，为同极化与交叉极化接收链路的相位差，通过内定标数据获取。σVV和σHV分别为同极化和交叉极化后向散射系数，可按现有的散射计后向散射系数的计算方法求取即可。至此，完成了散射计从接收的回波数据到极化后向散射系数的预处理过程。本专利技术说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极化散射计预处理方法，其特征在于步骤如下：1)将散射计同极化通道接收的回波QV和交叉极化通道回波QH进行相关处理，得到极化相关系数ρHVVV；ρHVVV=<QV·QH*><QV·QV*>·<QH·QH*>;]]>其中上标*表示共轭2)利用同极化后向散射系数的求取方法，计算得到同极化后向散射系数σVV和交叉极化后向散射系数σHV；3)将极化相关系数ρHVVV、同极化与交叉极化通道相位差同极化后向散射系数σVV和交叉极化后向散射系数σHV，通过比率换算处理，得到极化相关后向散射系数其中为同极化与交叉极化接收链路的相位差，通过内定标数据获取；进而完成了散射计从接收的回波数据到极化后向散射系数的预处理过程。

【技术特征摘要】
1.一种极化散射计预处理方法，其特征在于步骤如下：1)将散射计同极化通道接收的回波QV和交叉极化通道回波QH进行相关处理，得到极化相关系数ρHVVV；ρHVVV=<QV·QH*><QV·QV*>·<QH·QH*>;]]>其中上标*表示共轭2)利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕爱玲，蔡木仁，刘丽霞，王小宁，金阿鑫，晋安中，刘淑波，金旭，田栋轩，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61