[發(fā)明專利]一種通道噪聲下的極化SAR高精度定標(biāo)算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811278276.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN109633576B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏慧婷;李銀偉;尹潔珺;王平;王海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線電設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 包姝晴;徐雯瓊

1.一種通道噪聲下的極化SAR高精度定標(biāo)算法，其特征在于，步驟包含：

步驟S1，對極化SAR獲取的4個(gè)通道全極化數(shù)據(jù)矢量化，將原始極化SAR數(shù)據(jù)的極化散射矢量與自身共軛轉(zhuǎn)置矢量做外積，得到待定標(biāo)數(shù)據(jù)的觀測協(xié)方差矩陣；

步驟S2，利用觀測協(xié)方差矩陣，采用Quegan算法中的串?dāng)_因子估計(jì)式得到串?dāng)_參數(shù)初始值；

步驟S3，先忽略同極化通道不平衡定標(biāo)和絕對幅度定標(biāo)，假設(shè)系統(tǒng)滿足反射對稱和后向散射互易，根據(jù)極化失真方程，得到由觀測協(xié)方差矩陣系數(shù)和串?dāng)_參數(shù)構(gòu)成的四個(gè)為零的等式；

步驟S4，利用敏感度方程法求解S3中的四個(gè)等式，迭代出的串?dāng)_因子；即先求出偏微分系數(shù)矩陣，不斷迭代更新至結(jié)果收斂或達(dá)到迭代次數(shù)要求；

步驟S5，利用迭代出的串?dāng)_因子大小對觀測協(xié)方差矩陣進(jìn)行串?dāng)_定標(biāo)；

步驟S6，考慮交叉極化通道噪聲的功率比，利用串?dāng)_定標(biāo)后的協(xié)方差矩陣，結(jié)合改進(jìn)的Quegan算法估計(jì)交叉極化不平衡因子，利用交叉極化不平衡因子對串?dāng)_定標(biāo)后的協(xié)方差矩陣進(jìn)行交叉極化不平衡定標(biāo)；

步驟S7，將交叉串?dāng)_定標(biāo)矩陣和交叉極化不平衡定標(biāo)矩陣相乘，得到極化定標(biāo)矩陣，求逆并與觀測極化散射矢量相乘，得到極化定標(biāo)后的結(jié)果；

步驟S8，利用人工布設(shè)的反射器完成同極化不平衡定標(biāo)和絕對幅射定標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種通道噪聲下的極化SAR高精度定標(biāo)算法，其特征在于，所述步驟S1，通過對目標(biāo)觀測協(xié)方差矩陣采用定標(biāo)算法，得到目標(biāo)真實(shí)極化散射矩陣；假設(shè)各極化通道噪聲與信號(hào)不相關(guān)且各極化通道噪聲間也不相關(guān)，那么觀測協(xié)方差矩陣C_O和真實(shí)極化散射協(xié)方差矩陣C_S間存在關(guān)系式

C_O＝|Y|²MAKC_SK^HA^HM^H+C_n (1)

其中，Y為絕對輻射定標(biāo)因子；A＝diag(α,1,α,1)是交叉極化不平衡定標(biāo)矩陣；α是原始Quegan算法里的交叉極化不平衡因子；K＝diag(k²,k,k,1)是同極化不平衡定標(biāo)矩陣；k是同極化不平衡因子；C_S為真實(shí)極化散射協(xié)方差矩陣；上標(biāo)H表示復(fù)共軛轉(zhuǎn)置；C_n為系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣；是串?dāng)_定標(biāo)矩陣；u、v、w、z分別代表各串?dāng)_因子；

得到原始極化SAR數(shù)據(jù)的極化散射矢量

O＝[O_HH,O_HV,O_VH,O_VV]^T (2)

求出觀測極化協(xié)方差矩陣

C_O＝OO^H (3)

其中g(shù)表示求集合平均，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置。

3.如權(quán)利要求2所述的一種通道噪聲下的極化SAR高精度定標(biāo)算法，其特征在于，所述步驟S2中，將Quegan算法中非迭代的串?dāng)_因子估計(jì)表達(dá)式的估計(jì)結(jié)果作為敏感度方程法的迭代初始值

其中，C_ij代表觀測協(xié)方差矩陣C_O第i行、第j列元素的數(shù)值；Δ＝C₁₁C₄₄-|C₁₄|²。