[发明专利]一种基于旋转极化的同时极化测量方法

权利要求书

1.一种基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，包括：

步骤1，发射正交极化双通道步进线性调频信号，并获取回波信号；

步骤2，对回波信号进行混频和匹配滤波处理，得到四路输出信号；

步骤3，处理四路匹配滤波输出信号，得到目标的极化散射矩阵信息，实现同时极化测量；

所述发射正交极化双通道步进线性调频信号指：同时发射两路正交极化信号，且两路信号载频不同，两路信号载频满足：；

当发射的两路正交极化信号为水平极化信号和垂直极化信号时，所述正交极化双通道步进线性调频信号为：

；

其中，表示起始于0时刻的脉宽为τ的矩形脉冲，为H通道发射信号载频，为V通道发射信号载频， k为调频斜率，j为虚数符号，t为时间，和分别电磁波Jones矢量的两个正交分量，为载频差。

2.根据权利要求1所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，所述回波信号通过以下方法计算：

若距离为R，径向速度为的点目标的极化散射矩阵在相干时间以及信号带宽内不发生起伏，则目标极化散射矩阵为；

目标响应函数表示为，其中，为目标回波时延，为目标回波多普勒频移；

则回波信号为：

其中，，和分别表示H和V通道发射信号对应的目标多普勒频移，、、、为线性变换算子，表示起始于时刻的脉宽为τ的矩形脉冲。

3.根据权利要求2所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，所述步骤2中对回波信号进行混频和匹配滤波处理包括：

将回波信号输入至本振信号为的混频器进行混频处理，得到混频输出为：

将混频输出分别通过与H和V通道发射信号相应的两路匹配滤波器，得到四路输出信号。

4.根据权利要求3所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，所述两路匹配滤波器分别为：

其中，上标*表示共轭，表示起始于时刻的脉宽为τ的矩形脉冲，为滤波器反应时延，为目标回波时延，k为调频斜率，j为虚数符号，t为时间，为载频差，为H通道发射信号载频，为V通道发射信号载频，和分别表示H和V通道发射信号对应的目标多普勒频移，、、、为线性变换算子，表示起始于时刻的脉宽为τ的矩形脉冲，，ϕ为系统引起的相位差。

5.根据权利要求4所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，所述四路输出信号为：

其中，为HH通道的输出信号，为HV通道的输出信号，为VH通道的输出信号，为VV通道的输出信号。

6.根据权利要求5所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，所述步骤3包括：

通过目标极化散射矩阵反演公式计算、、和：

利用对上式进行归一化，得到归一化后的目标极化散射矩阵为：

；

其中，为在时刻的取值，为在时刻的取值，为在时刻的取值，为在时刻的取值，为在时刻的取值。

7.根据权利要求6所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，还包括：

步骤4，对步骤2中的匹配滤波输出信号进行相干叠加，得到大带宽信号；

步骤5，将所述大带宽信号进行RD算法处理，得到高分辨成像结果。

8.根据权利要求7所述的基于旋转极化的同时极化测量方法，其特征在于，所述步骤4包括：

选取无需进行幅度调制的HV通道和VH通道的输出信号进行相干叠加，得到大带宽信号：

。