[发明专利]一种极化合成孔径雷达的定标方法

权利要求书

1.一种极化合成孔径雷达的定标方法，所述极化合成孔径雷达的各极化通道的噪声与信号不相关且各极化通道的噪声之间也不相关，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，极化合成孔径雷达获取全极化散射回波数据；

步骤2，建立所述极化合成孔径雷达的极化定标模型，所述极化定标模型中至少包含交叉极化通道的不平衡参数、极化通道的串扰参数和接收通道的不平衡参数；

步骤3，计算所述极化定标模型中交叉极化通道的不平衡参数和所述极化通道的串扰参数；

步骤4，根据所述交叉极化通道的不平衡参数和极化通道的串扰参数对所述全极化散射回波数据进行初步校正，得到初步校正后的回波数据；

步骤5，计算所述接收通道的不平衡参数，根据所述接收通道的不平衡参数对所述初步校正后的回波数据进行再次校正，得到全极化合成孔径雷达的定标数据。

2.根据权利要求1所述的一种极化合成孔径雷达的定标方法，其特征在于，步骤1中，所述全极化散射回波数据，具体包括：

所述合成孔径雷达的HH通道回波数据，所述合成孔径雷达的HV通道回波数据，所述合成孔径雷达的VV通道回波数据，所述合成孔径雷达的VH通道回波数据。

3.根据权利要求1所述的一种极化合成孔径雷达的定标方法，其特征在于，步骤2中，所述建立所述极化合成孔径雷达的极化定标模型，具体包括如下子步骤：

(2a)所述极化合成孔径雷达观测的极化散射矩阵O与目标的真实散射矩阵S间的关系采用极化合成孔径雷达系统误差模型进行描述，其中，所述观测的极化散射矩阵O由所述全极化散射回波数据构造；

其中，极化合成孔径雷达系统误差模型为：

O＝RST+N

R为接收失真矩阵，T为发射失真矩阵，N为系统加性噪声矩阵，且所述接收失真矩阵R、所述发射失真矩阵T和所述系统加性噪声矩阵N都为2×2矩阵；

(2b)将所述极化合成孔径雷达系统误差模型O＝RST+N写为如下矩阵形式：

OhhOhvOvhOvv=rhhrhvrvhrvvShhShvSvhSvvthhthvtvhtvv+nhhnhvnvhnvv]]>

其中，矩阵元素的下标h表示水平极化状态，矩阵元素的下标v表示垂直极化状态，若将矩阵元素用x_ij表示，则j表示发射波的极化方式，i表示接收波的极化方式；

(2c)将所述极化合成孔径雷达系统误差模型的矩阵形式矢量化后，得到如下所述极化合成孔径雷达系统误差模型的矢量形式：

OhhOhvOvhOvv=rvvtvvk2αvkwkαvwzk2αkwzkαwuk2αuvkkαvuzk2αukzkα1ShhShvSvhSvv+nhhnhvnvhnvv]]>

其中，k为接收通道的不平衡参数，α为交叉极化通道的不平衡参数，u,v,w,z为极化通道的串扰参数，k＝r_hh/r_vv，α＝r_vvt_hh/r_hht_vv，u＝r_vh/r_hh，v＝t_vh/t_vv，w＝r_hv/r_vv，z＝t_hv/t_hh；

(2d)定义以下变量：

o＝[O_hhO_hvO_vhO_vv]^T,s＝[S_hhS_hvS_vhS_vv]^T

n＝[n_hhn_hvn_vhn_vv]^T,A＝diag(α,1,α,1)

K＝diag(k²,k,k,1),Y＝r_vvt_vv

M=1vwvwz1wzwuuv1vuzuz1]]>

则所述极化合成孔径雷达系统误差模型的矢量形式表示为：o＝YMAKs+n，其中[·]^T表示转置操作；

(2e)根据上述子步骤(2a)～(2d)，得到所述极化合成孔径雷达的极化定标模型为：

C_o＝|Y|²MAKC_sK^HA^HM^H+C_n

其中，C_o为观测协方差矩阵，C_s为真实协方差矩阵，C_o＝<oo^H>，C_s＝<ss^H>，C_n＝<nn^H>，[·]^H表示共轭转置操作，<·>表示求集合平均，Cs=σ11A*A*σ41*AββBAββBσ41B*B*σ44,]]>σ₁₁＝S_hhS_hh^*，σ₄₁＝S_vvS_hh^*，σ₄₄＝S_vvS_vv^*，A＝S_hvS_hh^*，B＝S_hvS_vv^*，β＝S_hvS_hv^*。