[发明专利]一种合成孔径雷达图像仿真的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)成像技术领域，尤其涉及一种SAR图像仿真的方法及系统。

背景技术

本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中，至少发现相关技术中存在如下技术问题：

星载极化SAR系统的设计包括频率选择、轨道参数、几何参数、雷达参数等技术，而雷达参数是星载SAR系统设计中的关键参数之一。在雷达参数中系统灵敏度(NEσ⁰)又称为噪声等效后向散射系数，是衡量雷达对弱目标成像能力的指标。NEσ⁰与SAR成像质量密切相关。不同NEσ⁰下的雷达图像效果及NEσ⁰的设计是否满足应用需求是SAR及极化SAR系统设计工作者十分关心的。

在现有的SAR图像仿真技术中，往往给定一个指定的系统灵敏度，在系统仿真时，所输出的SAR图像的仿真结果的实际系统灵敏度与设计人员给定的系统灵敏度具有一定的出入，从而造成SAR的成像能力受一定的影响，使得设计人员得到SAR图像仿真结果常常不是所想要的指定系统灵敏度下的仿真图像。

发明内容

为解决现有存在的上述问题，本发明实施例期望提供一种SAR图像仿真的方法及系统，使得SAR图像仿真结果为指定系统灵敏度下的仿真图像。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种合成孔径雷达图像仿真的方法，所述方法包括：根据实测图像获取指定系统灵敏度下的图像噪声能量差；当输出图像时，利用所述图像噪声能量差得到指定系统灵敏度下的输出图像；或者，根据仿真图像获取指定系统灵敏度下的图像噪声能量差；当输出图像时，利用所述图像噪声能量差得到指定系统灵敏度下的输出图像。

上述方案中，所述根据实测图像获取指定系统灵敏度下的图像噪声能量差包括：选择与待仿真合成孔径雷达系统的系统参数一致的实测图像；根据所述系统参数确定所述实测图像的系统灵敏度；根据所述实测图像统计所述实测图像的噪声能量；根据所述实测图像的系统灵敏度与所述实测图像的噪声能量确定所述图像噪声能量差。

上述方案中，所述根据所述实测图像的系统灵敏度与所述实测图像的噪声能量确定所述图像噪声能量差包括：根据所述实测图像的系统灵敏度、所述实测图像的噪声能量得到目标功率与目标后向散射系数之比；通过所述指定系统灵敏度、所述目标功率与目标后向散射系数之比确定得到指定系统灵敏度下的噪声能量；根据所述指定系统灵敏度下噪声能量、所述实测图像的噪声能量确定所述图像噪声能量差。

上述方案中，所述根据待仿真图像获取指定系统灵敏度下的图像噪声能量包括：获取所述仿真图像的目标后向散射系数和目标功率；根据所述目标后向散射系数、所述目标功率、所述指定系统灵敏度得到指定系统灵敏度下的图像噪声能量差。

上述方案中，所述利用所述图像噪声能量差得到系统灵敏度下的输出图像包括：将所述图像噪声能量差以正太分布噪声的形式加入到实测或仿真图像单视复数据的实部、虚部，得到指定系统灵敏度下的输出图像。

本发明实施例还提供一种合成孔径雷达图像仿真的系统，所述系统包括：噪声能量获取单元、图像输出单元；其中，所述噪声能量获取单元，用于根据实测图像获取指定系统灵敏度下的图像噪声能量差；或者，根据仿真图像获取指定系统灵敏度下的图像噪声能量差；所述图像输出单元，用于当输出图像时，利用所述图像噪声能量差得到指定系统灵敏度下的输出图像。

上述方案中，所述噪声能量获取单元，包括：选择子单元、确定子单元、统计子单元、噪声能量差确定子单元；其中，所述选择子单元，用于选择与待仿真合成孔径雷达系统的系统参数一致的实测图像；所述确定子单元，用于根据所述系统参数确定所述实测图像的系统灵敏度；所述统计子单元，用于根据所述实测图像统计所述实测图像的噪声能量；所述噪声能量差确定子单元，用于根据所述实测图像的系统灵敏度与所述实测图像的噪声能量确定需加入到实测图像的噪声能量差。

上述方案中，所述噪声能量差确定单元，具体用于根据所述实测图像的系统灵敏度、所述实测图像的噪声能量得到目标功率与目标后向散射系数之比；通过所述指定系统灵敏度、所述目标功率与目标后向散射系数之比确定得到指定系统灵敏度下的噪声能量；根据所述指定系统灵敏度下的噪声能量、所述实测图像的噪声能量确定待加入到实测图像的噪声能量差。