[发明专利]双接收通道混合全极化雷达系统抑制方位模糊的方法

说明书

本公开提供一种双接收通道混合全极化雷达系统抑制方位模糊的方法，包括：通过全极化雷达系统方位向双接收通道接收回波数据，所述双接收通道包括第一接收通道和第二接收通道；根据双接收通道脉冲时序关系，对第二接收通道接收的第二回波数据进行相位补偿，使其与第一接收通道接收的第一回波数据对齐；将第一回波数据与第二回波数据进行极化合成，得到极化回波数据；以及：对获得的极化回波数据进行成像，得到抑制方位模糊后的极化图像。

技术领域

本公开涉及合成孔径雷达技术领域，尤其涉及一种双接收通道混合全极化雷达系统抑制方位模糊的方法。

背景技术

由于天线波束的非理想性，波束宽度通常被定义为天线方向图的3dB主瓣宽度，但在波束宽度外依然有部分能量能够照射到目标，这使得实际的多普勒频带范围大于由3dB主瓣宽度决定的多普勒频宽。雷达在工作时采用脉冲体制，方位向为离散采样，对应采样率为PRF(Pulse Repetition Frequency，脉冲重复频率)。根据离散采样定理可知，方位向信号在频域会发生混叠，从而使得频带范围在[-PRF/2，PRF/2]之外的能量混进[-PRF/2，PRF/2]内形成模糊信号，该模糊信号被称为方位模糊(Azimuth Ambiguity)。

全极化(quadrature polarimetric，quad-pol)SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)是合成孔径雷达研究和发展的趋势，相对于单极化SAR而言，全极化SAR可以探测到更为丰富的地物散射信息，但其交叉极化通道存在较为严重的距离模糊问题；混合全极化系统(简称混合极化系统)是不同于传统全极化系统的一种新型系统。在混合极化SAR系统中，系统通过同时发射经过交替调相后的两个空间正交的线极化(H和V)信号，来实现交替发射左旋圆极化波(Left Circular Polarization，LCP，L)或右旋圆极化波(RightCircular Polarization，RCP，R)，并通过两个空间正交的线极化H和V通道来接收信号。此时在回波信号构成上，同一个接收通道(H或者V)的接收回波在能量上大致处于同一量级，避免了传统全极化SAR系统中有着较强能量同极化模糊影响较弱能量交叉极化信号的现象，从而相较于全极化系统能够改善系统距离模糊性能。然而，混合全极化SAR系统在改善系统距离模糊性能同时，交叉极化通道方位模糊性能下降。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种双接收通道混合全极化雷达系统抑制方位模糊的方法，以缓解现有技术中混合全极SAR化系统在改善系统距离模糊性能同时，交叉极化通道方位模糊性能下降等技术问题。

(二)技术方案

本公开提供一种双接收通道混合全极化雷达系统抑制方位模糊的方法，包括：步骤S1：通过全极化雷达系统方位向双接收通道接收回波数据，所述双接收通道包括第一接收通道和第二接收通道；步骤S2：根据双接收通道脉冲时序关系，对第二接收通道接收的第二回波数据进行相位补偿，使其与第一接收通道接收的第一回波数据对齐；步骤S3：将第一回波数据与第二回波数据进行极化合成，得到极化回波数据；以及步骤S4：对步骤S3获得的极化回波数据进行成像，得到抑制方位模糊后的极化图像。

根据本公开实施例，步骤S1中，第i通道的方位向回波信号s_i(t)表示为：

其中，Δx_i为收发天线分置距离，即第i个接收通道的相位中心与发射相位中心的间隔距离，R₀为零多普勒距离，t表示方位向时间(现实时间)，λ为发射波长，v_s为SAR平台速度，j为数学虚数符号。

根据本公开实施例，步骤S2中，第一接收通道接收的频域信号为：

第二接收通道接收的频域信号为：