[发明专利]双站合成孔径雷达海浪方向谱的仿真方法

权利要求书

1.一种双站合成孔径雷达海浪方向谱的仿真方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，根据海浪参数，计算JONSWAP海浪谱和海面铅直位移：

JONSWAP海浪谱的表达式为其中，ω_m为谱峰值角频率，ω为海浪的角频率，γ为峰升因子，δ为峰形参量，g为引力常数，α为尺度系数；根据Longuet-Higgins模型，海面铅直位移ζ为 其中，c.c.表示复共轭算子，i为虚数，t为时间， 为海面空间向量，N为海浪波数的个数，j表示索引数， 为第j个海浪的波数向量，φ_j为第j个海浪的相位噪声，S(ω_j)表示角频率为ω_j的JONSWAP海浪谱的数值，Δω_j＝ω_j+1-ω_j表示为第j+1与第j海浪角频率的差；

步骤二，根据双站SAR几何参数和雷达波参数，则含有轨道速度和加速度扰动的海面的回波信号可表示为：

其中，x₀为海面的某一位置，σ(x₀)表示海面在x₀处的雷达波散射系数， 为海浪对雷达波的调制系数， 为发射机所产生的相位， 为接收机所产生的相位；

当收发天线为正侧视，则发射信号或接收信号的相位可表示为 k为雷达波的波数；下标n＝{1，2}，n＝1表示的是发射机，n＝2表示的是接收机，V_n为发射机/接收机的速度，R_n为发射机/接收机与海面中心的最近距离， 为发射机/接收机的常数相位项，U_n为发射机/接收机的海浪轨道速度，A_n为发射机/接收机的海浪轨道的加速度；

步骤三，根据双站SAR距离-多普勒成像算法，对回波信号进行匹配滤波处理，得到双站SAR的海浪图像：

当发射天线的方向图为 和接收天线的方向图为 其中，T表示为合成孔径时间，方位向匹配滤波器为 双站SAR输出功率密度函数为r(t，x₀)＝G₂(t，x₀)G₁(t，x₀)e(t，x₀)*h(t，x₀)，其中，*表示卷积运算，双站SAR海浪图像I(x′)可表式为，

其中， 为发射机或接收机所产生的方位分辨率，λ为雷达波波长，x′为双站SAR图像位置， 为由轨道加速度导致图像分辨率下降因子；

步骤四，将双站SAR海浪图像进行二维FFT运算后，得到双站SAR海浪方向谱 

2.根据权利要求1所述的一种双站合成孔径雷达海浪方向谱的仿真方法，其特征在于采用数值积分的方法来求得双站SAR海浪图像I(x′)。