一种星载全极化模糊抑制方法和装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种星载全极化模糊抑制方法，包括：交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的雷达回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制。本申请实施例还公开了一种星载全极化模糊抑制装置。

【技术实现步骤摘要】
一种星载全极化模糊抑制方法和装置
本专利技术涉及合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)技术，尤其涉及一种星载全极化模糊抑制方法和装置。
技术介绍
四极化合成孔径雷达(Quad-PolSAR)具有全天时、全天候的特点，可以实现高分辨率极化成像、极化干涉测高和形变、土地植被反演和动目标检测等任务。传统的Quad-PolSAR通过交替发射H极化和V极化电磁波照射目标，获取HH、HV、VH和VV四种极化图像，进而实现极化干涉测量等任务。但是由于传统四极化SAR的距离模糊较为严重，并且对于星载SAR而言，电离层对电磁波的法拉第旋转效应会对星载SAR系统的性能产生较为严重的影响。因此，混合四极化(HybridQuad-Pol)SAR被提出，并将被应用于星载全极化SAR系统。HybridQuad-PolSAR通过交替发射左旋L圆极化和右旋R圆极化电磁波照射目标，避免了电离层法拉第旋转效应的影响，降低了极化SAR系统的距离模糊信号比(RASR)，实现了星载SAR的四极化成像。但是其具有较为严重的交叉极化方位模糊，会对星载SAR的系统性能产生严重的影响。国内外几乎没有报道可以有效抑制星载混合四极化SAR方位模糊的方法。因此，交叉极化方位模糊成为阻碍星载HybridQuad-PolSAR快速发展的重要因素，是一个有待解决的难题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种星载全极化模糊抑制方法，所述方法包括：交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制。在一些实施例中，所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的表达式为其中，α为加权因子，且0＜α＜1，j为虚数单位。在一些实施例中，所述将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵，包括：其中，所述线极化回波信号矩阵为为理想线极化回波信号，为混叠在理想回波信号中的奇数模糊信号，为混叠在理想回波信号中的偶数模糊信号。在一些实施例中，所述对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制，包括：对交叉极化回波信号的奇数模糊进行抑制。在一些实施例中，所述对交叉极化回波信号的奇数模糊进行抑制，包括：对所述奇数模糊进行加权，其加权因子为本申请实施例提供了一种星载全极化模糊抑制装置，所述装置包括：发射模块，用于交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；接收模块，用于使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；转换模块，用于将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；抑制模块，用于对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制。在一些实施例中，所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的表达式为其中，α为加权因子，且0＜α＜1，j为虚数单位。在一些实施例中，所述转换模块，具体用于：其中，所述线极化回波信号矩阵为为理想线极化回波信号，为混叠在理想回波信号中的奇数模糊信号，为混叠在理想回波信号中的偶数模糊信号。在一些实施例中，所述抑制模块，具体用于：对交叉极化回波信号的奇数模糊进行抑制。在一些实施例中，所述抑制模块，具体用于：对所述奇数模糊进行加权，其加权因子为本申请实施例通过交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制；能够有效抑制交叉极化回波信号的方位模糊，实现对星载混合四极化SAR系统的交叉极化方位模糊的抑制，且操作简单有效，易于工程实现。附图说明附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1为本申请实施例一种星载全极化模糊抑制方法流程示意图；图2为本申请实施例左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波的发射时序；图3为本申请实施例点目标仿真的几何示意图；图4为本申请实施例点目标仿真结果的距离向切面示意图；图5为本申请实施例点目标仿真结果的二维脉冲压缩结果示意图；图6为本申请实施例实验对比验证当α＝1时，其HH、HV、VH和VV的方位模糊示意图；图7为本申请实施例实验对比验证当α＝0.1时，其HH、HV、VH和VV的方位模糊示意图；图8为本申请实施例一种星载全极化模糊抑制装置结构示意图；图9为本申请实施例改进四极化SAR模式的模糊性能；图10为本申请实施例改进四极化SAR模式的场景仿真结果。具体实施方式为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。图1为本申请实施例一种星载全极化模糊抑制方法流程示意图，如图1所示，所述方法包括：步骤101，交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的表达式为其中，α为加权因子，且0＜α＜1，j为虚数单位。步骤102，使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；其中，所述椭圆极化回波信号矩阵为步骤103，将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；所述将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵，包括：其中，所述线极化回波信号矩阵为为理想线极化回波信号，为混叠在理想回波信号中的奇数模糊信号，为混叠在理想回波信号中的偶数模糊信号。步骤104，对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制。在一些实施例中，所述对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制，包括：对回波信号的奇数模糊进行抑制。在一些实施例中，所述对回波信号的奇数模糊进行抑制，包括：对所述奇数模糊进行加权，其加权因子为本申请的星载全极化模糊抑制方法包括一种全新的、有效的和易实现的星载混合四极化合成孔径雷达(HybridQuad-PolSAR)方位模糊抑制体制，克服了HybridQuad-PolSAR交叉极化方位模糊较为严重、星载极化SAR系统的测绘幅宽受限和工程实现难度高等难题。在一些实施例中，本申请解决其技术问题所采用的技术方案包括：抑制交叉极化方位模糊。该方法通过交替发射具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星载全极化模糊抑制方法，其特征在于，所述方法包括：/n交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；/n使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；/n将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；/n对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制。/n

【技术特征摘要】
1.一种星载全极化模糊抑制方法，其特征在于，所述方法包括：
交替发射具有不等幅水平H和垂直V极化矢量的左旋L椭圆极化波和右旋R椭圆极化波；
使用H和V极化天线同时接收所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的回波信号，得到椭圆极化回波信号矩阵；
将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵；
对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述L椭圆极化波和R椭圆极化波的表达式为
其中，α为加权因子，且0＜α＜1，j为虚数单位。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述椭圆极化回波信号矩阵转换为线极化回波信号矩阵，包括：



其中，所述线极化回波信号矩阵为为理想线极化回波信号，为混叠在理想回波信号中的奇数模糊信号，为混叠在理想回波信号中的偶数模糊信号。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述线极化回波信号矩阵的交叉极化回波信号的方位模糊进行抑制，包括：
对交叉极化回波信号的奇数模糊进行抑制。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对交叉极化回波信号的奇数模糊进行抑制，包括：
对所述奇数模糊进行加权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岩岩，王宇，刘开雨，邓云凯，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11