[發(fā)明專利]一種建立改進(jìn)的波譜儀調(diào)制信號(hào)模型的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710297302.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN107144826B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳萍;周夢(mèng)怡;汪承明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41;G01S13/95
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

1.一種建立改進(jìn)的波譜儀調(diào)制信號(hào)模型的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

(a)以海平面為基準(zhǔn)面建立全局坐標(biāo)系xoy，以波譜儀觀測(cè)方向在所述海平面的投影作為X軸，以所述波譜儀的波束足印中心為原點(diǎn)，建立局地坐標(biāo)系XOY，通過所述全局坐標(biāo)系和所述局地坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，得到海面高度在所述局地坐標(biāo)系中沿所述X軸方向的斜率ξ_X；

(b)基于所述波譜儀的散射截面σ關(guān)于該波譜儀的海面后向散射系數(shù)σ⁰的表達(dá)式，計(jì)算該散射截面隨該波譜儀波束入射角θ的相對(duì)變化量

(c)將所述散射截面的相對(duì)變化量按照所述入射角θ進(jìn)行二階泰勒展開，并結(jié)合所述散射截面的相對(duì)變化量得到展開式f₂，該展開式f₂按照表達(dá)式(一)進(jìn)行，

其中，v是中間變量，φ₁是觀測(cè)方位角φ和逆風(fēng)向角φ₀之差，σ_u是海面高度沿逆風(fēng)方向的斜率，σ_c是海面高度沿側(cè)風(fēng)方向的斜率，Δθ是入射角θ的變化量；

(d)將所述展開式f₂代入二階波譜儀調(diào)制信號(hào)模型中，該二階波譜儀調(diào)制信號(hào)模型m按照表達(dá)式(二)進(jìn)行，從而得到所需的改進(jìn)的二階波譜儀調(diào)制信號(hào)模型m₂，其中，是方位方向天線的增益，是波譜儀天線方位向的增益角，

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括下列子步驟：

(b1)根據(jù)所述波束入射角θ和該波譜儀的觀測(cè)方位角φ確定所述波譜儀的海面后向散射系數(shù)σ⁰，該散射系數(shù)按照表達(dá)式組(三)進(jìn)行，其中，ρ為Fresnel反射系數(shù)，φ₁為所述觀測(cè)方位角φ和逆風(fēng)向角φ₀之差，所述海面高度沿逆風(fēng)方向的斜率σ_u和沿側(cè)風(fēng)方向的斜率σ_c，

(b2)根據(jù)所述散射系數(shù)σ⁰與所述波譜儀波束的照射面積A得到散射截面σ，該散射截面按照表達(dá)式組(四)進(jìn)行，其中，c為光速，Δτ為采樣時(shí)間間隔，Δy為所述局地坐標(biāo)系中Y方向上的長度

σ＝σ⁰A

A∝(cΔτ/2)Δy/sinθ (四)；

(b3)通過所述散射截面σ計(jì)算該散射截面隨所述入射角θ的相對(duì)變化量該相對(duì)變化量按照表達(dá)式(五)進(jìn)行，

其中，所述入射角θ的變化量Δθ與所述X軸方向的斜率ξ_X有如下關(guān)系，

Δθ＝-ξ_X，

其中，σ是散射截面，σ(θ)是入射角為θ時(shí)對(duì)應(yīng)的散射截面，σ(θ+Δθ)是入射角為θ+Δθ時(shí)對(duì)應(yīng)的散射截面。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過所述改進(jìn)的二階波譜儀調(diào)制信號(hào)模型m₂，通過譜估計(jì)法計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的改進(jìn)的二階調(diào)制譜P_m2(k)。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過所述改進(jìn)的二階調(diào)制譜P_m2(k)計(jì)算改進(jìn)的至二階的斜率譜混合量KKF₂，該至二階的斜率譜混合量KKF₂的計(jì)算按照表達(dá)式組(六)進(jìn)行，其中，L_y是所述波譜儀足印中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述局地坐標(biāo)系Y方向的距離，

其中，k為波數(shù)，KKF₂(k)是波數(shù)為k時(shí)對(duì)應(yīng)的改進(jìn)的至二階的斜率譜混合量。