极化相似度匹配下的极化相干矩阵散射能量分解方法

摘要

本发明属于雷达自动目标识别技术领域，公开了一种极化相似度匹配下的极化相干矩阵散射能量分解方法，基于雷达得到的观测相干矩阵T₁，对其去取向角得到极化相干矩阵T，分别计算极化相干矩阵T与面散射机制、二面角散射机制、体散射机制对应的最大极化相似度，确定极化相干矩阵T的主导散射机制及主导散射机制对应的主散射相干矩阵T_main1，对主散射T_main1进行半正定约束下的优先分解，求得主导散射机制对应的能量及残余矩阵T_rem1；去除主导散射机制后，对残余矩阵T_rem1基于极化相似度的大小在能量非负的约束下来顺序提取其他散射机制对应的能量；对最终的残余矩阵，基于其与不同的散射机制对应的极化相似度大小，决定其对应的能量归属于哪种散射机制。最终得到各个散射机制对应的散射能量。

主权项

一种极化相似度匹配下的极化相干矩阵散射能量分解方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤1，根据全极化合成孔径雷达图像中每个像素点获得的观测相干矩阵T₁，对其进行去取向角，得到极化相干矩阵T；步骤2，分别计算极化相干矩阵T与面散射机制、二面角散射机制、体散射机制对应的第一面散射最大极化相似度r_s、第一二面角散射最大极化相似度r_d、第一体散射最大极化相似度r_v，根据r_s、r_d、r_v中的最大数，确定其对应的散射机制为极化相干矩阵T的主散射机制，并计算主散射机制对应的主散射相干矩阵T_main1；步骤3，根据极化相干矩阵T及主散射相干矩阵T_main1，在主散射剩余矩阵T_rem1特征值非负的约束下，计算主散射机制对应的主散射能量P₁及主散射剩余矩阵T_rem1；步骤4，对极化相干矩阵T的主散射剩余矩阵T_rem1，计算其与去除主散射机制后的剩余两种散射机制对应的两个第二最大极化相似度，根据两个第二最大极化相似度中的最大数，确定其对应的散射机制为极化相干矩阵T的次散射机制，并计算该次散射机制对应的次散射相干矩阵T_main2，即主散射剩余矩阵T_rem1的主散射机制及其主散射机制对应的主散射相干矩阵；根据两个第二最大极化相似度中的最小数，确定其对应的散射机制为极化相干矩阵T的末散射机制；步骤5，根据极化相干矩阵T的主散射剩余矩阵T_rem1及极化相干矩阵T的次散射相干矩阵T_main2，在极化相干矩阵T的次散射剩余矩阵T_rem2能量非负的约束下，计算极化相干矩阵T的次散射机制对应的极化相干矩阵T的次散射能量P₂及次散射剩余矩阵T_rem2；步骤6，对极化相干矩阵T的次散射剩余矩阵T_rem2，计算其与极化相干矩阵T的末散射机制对应的一个第三最大极化相似度，确定极化相干矩阵T的末散射机制对应的末散射相干矩阵T_main3；步骤7，由极化相干矩阵T的次散射剩余矩阵T_rem2与极化相干矩阵T的末散射相干矩阵T_main3计算二者的剩余矩阵，记为极化相干矩阵T的末散射剩余矩阵T_rem3；在极化相干矩阵T的末散射剩余矩阵T_rem3能量非负的约束下，计算极化相干矩阵T的末散射机制对应的末散射能量P₃及末散射剩余矩阵T_rem3；步骤8，对极化相干矩阵T的末散射剩余矩阵T_rem3，分别计算其与面散射机制、二面角散射机制、体散射机制对应的第四面散射最大极化相似度r_s'、第四二面角散射最大极化相似度r_d'、第四体散射最大极化相似度r_v'，根据r_s'、r_d'、r_v'中的最大数，确定其对应的散射机制为末散射剩余矩阵T_rem3的主散射机制，计算末散射剩余矩阵T_rem3对应的剩余能量P₄，并将剩余能量P₄修正增加到极化相干矩阵T的相同散射机制对应的散射能量中。