一种宽幅全极化星载SAR的极化回波分离方法

摘要

一种宽幅全极化星载SAR的极化回波分离方法，宽幅全极化星载SAR是指在一个脉冲重复间隔内依次发射H与V极化脉冲，而后利用双极化通道接收回波，从而获得四种极化分量的新系统。这一新型全极化SAR可不增加系统重频，因此能够获得更宽的测绘带。然而，为获得这一性能提升，就必须首先将不同极化脉冲的回波分离开。本方法在传统线性约束最小方差(LCMV)算法的基础之上进行改进：对传统算法进行拆分，并在拆分开的两步骤间引入了FIR滤波，再对第二步做相应的改进调整。根据本方法来实现极化回波分离，一方面能够使得不同极化回波的分离隔离度满足应用需求，另一方面也无需过度增加星上运算量，降低了工程实现难度。

主权项

1.一种宽幅全极化星载SAR的极化回波分离方法，所述极化回波为一个脉冲重复间隔内依次发射的H极化脉冲与V极化脉冲相应的回波，这两种回波在回波接收窗内从不同的视角位置同时返回至接收机，从而在时域上混叠；其特征在于：所述分离方法的步骤如下：（1）对平面相控阵天线俯仰向上各个接收通道内所接收到的回波依次进行低噪声放大、下变频以及ADC采样处理，将原始回波对应的高频模拟信号变为低频数字信号；（2）利用所述H极化脉冲与V极化脉冲的实时波达矢量v₁与v₂分别对步骤（1）所获得的低频数字信号进行加权处理，其中俯仰向第k个接收通道的低频数字信号分别被v₁与v₂的第k个元素w_1k与w_2k加权，k为正整数，且k∈[1,N_e],N_e为接收通道的个数；（3）将俯仰向各个接收通道中两路经不同权值v₁与v₂加权的信号进行相应的FIR滤波处理；（4）各个接收通道输出的经过加权矢量v₁以及FIR滤波器处理的信号矢量进行累加合成输出，生成一路信号；各个接收通道输出的经过加权矢量v₂以及FIR滤波器处理的信号矢量进行累加合成输出，生成另一路信号；（5）通过第一组加权矢量对步骤（4）得到的两路信号进行加权合成输出，得到在一个完整的脉冲发射期间第一个发射的H极化脉冲的回波信号；（6）通过第二组加权矢量对步骤（4）得到的两路信号进行加权合成输出，得到在一个完整的脉冲发射期间第二个发射的V极化脉冲的回波信号。