星载POLSAR动目标原始回波仿真

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星载极化合成孔径雷达(POLSAR)是一种工作在微波波段的主动式遥感器。星载极化合成孔径雷达(POLSAR)的出现大大拓宽了星载SAR的应用领域。星载POLSAR是建立在传统星载SAR体制上的新型星载体制雷达。星载POLSAR利用在不同的收发极化组合下,测量地物目标的极化散射特性,并用极化散射矩阵形式来表示。近年来,有关动目标方面的研究已经成为星载POLSAR研究领域的一个热点。但是,对于许多科学家和工程师来说,星载POLSAR数据,特别是原始回波数据是难于得到的,因此,星载POLSAR动点目标原始回波仿真具有十分重要的意义。  论文首先阐述了星载POLSAR的工作原理、信号模型、成像处理和极化理论。接下来,论文选取椭球地球模型和椭圆卫星轨道模型,建立了一组空间坐标系并推导了它们之间的转换关系,为仿真提供了相应的理论基础。  在此基础上,首先,利用时域法仿真得到静止点目标和动点目标的原始回波信号,对其进行了带有距离徙动校正的RD成像,并比较了成像结果。接着采用基尔霍夫近似中的物理光学模型作为电磁散射模型,结合小平面单元作为几何模型,计算得到静止场景的极化后向散射系数。然后,论文讨论了包含二次散射的具有垂直墙壁结构的建筑物的散射特性,计算得到包含二次散射的静止场景极化后向散射系数,并用极化散射特征图和OEC分解方法对二次散射部分的后向散射系数进行了验证。根据得到的极化后向散射系数,用时域法生成了静止场景的原始回波。论文利用带有距离徙动校正的RD算法对回波进行成像处理得到相应地物的四个极化通道的图像。最后,论文生成了带有静止背景的动点目标的原始回波,并对其进行了成像处理。  仿真和成像实验结果表明:本文所做的仿真结果是有效的,能够仿真出所需目标的原始回波信号,对动目标检测和成像的研究具有一定的应用价值。
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