專利名稱：一種應(yīng)用于多極化sar的相位誤差估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于SAR (合成孔徑雷達(dá))成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于多極化SAR的基于PGA算法(相位梯度自聚焦算法)的相位誤差估計方法。
背景技術(shù)：
在SAR成像處理中，雷達(dá)平臺的運(yùn)動誤差會導(dǎo)致回波數(shù)據(jù)沿方位向存在相位誤差，如果相位誤差大到能引起方位向散焦，則必須對其進(jìn)行精確估計與補(bǔ)償。通常情況下，相位誤差可由載機(jī)上的運(yùn)動傳感器數(shù)據(jù)計算得到，不過由于運(yùn)動傳感器的測量精度有限，導(dǎo)致相位誤差的計算值與真實(shí)值偏差很大，所以需要采用基于回波數(shù)據(jù)的相位誤差估計方法，例如PGA算法。 在極化圖像的對比度較大時，采用PGA算法對極化圖像補(bǔ)償后，圖像的聚焦效果明顯。傳統(tǒng)PGA算法是針對單極化SAR數(shù)據(jù)提出的，然而由于同一地物對于不同極化方式的電磁波具有不同散射形式，同一觀測場景的多極化SAR圖像呈現(xiàn)不同的散射特點(diǎn)，對其分別應(yīng)用PGA算法會得到不同精度的相位誤差估計值，從而導(dǎo)致各極化圖像的聚焦效果不一致，影響后續(xù)的極化合成、目標(biāo)分類以及地表參數(shù)反演等處理。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于多極化SAR的基于PGA算法的相位誤差估計方法，可以得到各極化圖像的相同精度的相位誤差估計值，實(shí)現(xiàn)各極化圖像的聚焦效果一致。本發(fā)明方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟一、利用PGA算法分別估計HH極化圖像、VH極化圖像和VV極化圖像(用符號Ihh, Ivh, Ivv表示)的相位誤差，得到三組相位誤差的估計值(用符號Φηη(ΙΙ)，ΦνΗ(11)，Φνν(11)表示，其中U為方位向時域坐標(biāo))。Am (w) = XargjFFT[gHH (m)]·conj{FFT[^hh (w-l)]}}(I)
m=lΑτι (w) = ZafS {FFT [mu W] · conJ {FFT [^vh (m - !)]}}⑵
m=l4v (w) = Zarg {FFT [gw (m)] · conj {FFT [gw (m -1)]}}(3)
m=l其中，arg表示取相位操作，F(xiàn)FT表示傅里葉變換，gHH(m)，gVH(m)，gvv (m)表示HH極化圖像、VH極化圖像和VV極化圖像的相位歷程數(shù)據(jù)，其中m為相位歷程數(shù)據(jù)的方位向下標(biāo)，conj表示取共軛。步驟二、利用相位誤差估計值ΦΗΗ(ιι)、Φ VH (u) > Φ W (u)分別對HH極化圖像、VH極化圖像、VV極化圖像進(jìn)行相位補(bǔ)償。用符號Ι(ΦΗΗ)，Ι(ΦνΗ)，Ι(Φνν)表示相位誤差補(bǔ)償后的HH極化圖像、VH極化圖像和VV極化圖像。步驟三、計算相位誤差補(bǔ)償前各極化圖像的對比度，用符號CLIhh]、C[IVH]、C[IVV]表示；同時，計算相位誤差補(bǔ)償后各極化圖像的對比度，用符號([1((^11)]、(]1((^11)]、C[I (Φνν)]表示；
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于多極化SAR的相位誤差估計方法，其特征在于，包括 步驟一、利用相位梯度自聚焦算法分別估計SAR各極化圖像的相位誤差； 步驟二、利用步驟一得到的結(jié)果對各極化圖像進(jìn)行相位誤差補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的SAR極化圖像； 步驟三、分別計算相位誤差補(bǔ)償前后各極化圖像的對比度； 步驟四、分別計算相位誤差補(bǔ)償前后各極化圖像的對比度改善因子； 步驟五、將最大的對比度改善因子對應(yīng)的相位誤差作為各極化SAR圖像的相位誤差的估計值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于多極化SAR的相位誤差估計方法，其特征在于，所述的對比度改善因子是指相位誤差補(bǔ)償前后各極化圖像的對比度變化率，計算公式為
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種應(yīng)用于多極化SAR(合成孔徑雷達(dá))的基于相位梯度自聚焦算法的相位誤差估計方法，屬于SAR成像技術(shù)領(lǐng)域。利用相位梯度自聚焦算法估計各極化圖像的相位誤差，并利用相位誤差估計值對各極化圖像進(jìn)行相位誤差補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的各極化SAR圖像；計算相位誤差補(bǔ)償前后各極化圖像的對比度及對比度改善因子，將最大的對比度改善因子對應(yīng)的相位誤差估計值作為各極化SAR圖像的相位誤差的估計值。利用相位梯度自聚焦算法對極化圖像進(jìn)行相位誤差補(bǔ)償時，圖像的對比度越大，誤差補(bǔ)償后圖像的聚焦效果越好，因此，用本發(fā)明方法獲得的相位誤差估計值對各極化圖像進(jìn)行相位誤差補(bǔ)償后，各極化圖像取得了較好的一致聚焦效果。
文檔編號G01S13/90GK102778672SQ201210251570
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者丁澤剛, 呂爭, 曾濤, 田衛(wèi)明, 龍騰 申請人:北京理工大學(xué)