频带或方位角变化对成像结果的影响，该方法与现 有方法相比是一种更为接近实际情况的分析方法。
[0018] (2)通过合理设置FEKO软件中的频率带宽的步长和方位波束的角度步长，降低 FEKO的运算量的同时，还能使得FEKO输出的数据曲线变化趋势满足条件。
[0019] (3)本发明的一种基于定标影响对回波进行补偿的方法，通过先对现有的具有不 同中心频率和/或频带范围的高分辨SAR的参考目标RCS数据进行仿真，然后基于上述定 标影响的结果，判断实际使用高分辨率SAR的带宽内的积分能量差值的最大值和方位波束 宽度内积分能量差值的最大值中是否满足至少有一个大于或等于〇. 2dB来确定是否对进 行回波补偿，由此可在满足SAR的探测精度的同时，节省运算量。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明中借助FEKO软件构建参考目标的电磁散射仿真几何模型图。
[0021] 图2 (a)为本发明中参考目标归一化RCS曲面图；图2(b)为图2 (a)的曲面图对应 的中心频率和中心方位角处的剖面曲线。
[0022] 图3为RCS随频带和方位角变化的点目标仿真图。
[0023] 其中1-激励，2-反射器。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0025] 通过雷达方程建立目标散射特性与回波信号的量化关系是辐射定标理论分析的 前提，高分辨率SAR图像的平均接收信号功率可以表示为：
【主权项】
1. 一种确定高分辨率SAR参考目标RCS对定标影响的方法，其特征在于，包括如下步 骤： 步骤1、针对现有的具有不同中心频率和/或频带范围的高分辨SAR，分别应用FEKO软 件构建参考目标的电磁散射仿真几何模型，然后在FEKO软件中选择多层快速多极子方法 分别获取每个高分辨SAR对应的参考目标RCS随频带以及随方位角变化的数据，每个高分 辨SAR对应的数据均具有两个维度，第一维度为该高分辨SAR在波束宽度内参考目标RCS 随方位角变化的数据，第二维度为该高分辨SAR在距离带宽内参考目标RCS随频率变化的 数据； 步骤2、针对每个高分辨SAR，分别建立原始回波信号仿真模型，并对原始回波信号在 距离向做傅里叶变换，得到距离向的频域信号；针对每个高分辨SAR，在波束宽度内，将回 波信号数据中方位向时域信号的各采样点与步骤1获得参考目标RCS随方位角变化的数 据按方位角进行对齐后相乘，获得引入了参考目标RCS影响的方位向时域信号数据；在距 离带宽内，将回波信号数据中距离向频域信号各个采样点与步骤1获得的参考目标RCS随 频率变化的数据按频率点对齐后相乘，获得引入了参考目标RCS影响的距离向频域信号数 据； 步骤3、针对每个高分辨SAR，对步骤2获得的引入了参考目标RCS影响的距离向频域 和方位向时域二维数据进行距离压缩和方位压缩，获得引入了参考目标RCS影响的回波信 号SAR复图像；对所述原始回波二维数据进行距离压缩和方位压缩，获得原始信号的SAR复 图像；针对引入了参考目标RCS影响的回波信号SAR复图像和原始信号的SAR复图像，分别 对该两幅SAR复图像的点目标峰值能量、积分能量、峰值旁瓣比和积分旁瓣比求差值，获得 参考目标RCS与频带和/或方位角的相关性对成像质量的影响，由此确定各针对的每个高 分辨SAR的参考目标RCS与频带和/或方位角的变化对定标的影响。
2. 如权利要求1所述的一种确定高分辨率SAR参考目标RCS对定标影响的方法，其特 征在于，所述步骤1中，在FEKO软件中设置频率带宽的步长为20MHz，设置方位波束的角度 步长为0.2°。
3. 如权利要求2所述的一种确定高分辨率SAR参考目标RCS对定标影响的方法，其特 征在于，针对步骤1得到的二维数据，采用三次样条插值法进行插值，使得参考目标RCS随 方位角变化的数据与步骤2中的回波信号中方位向时域信号的数据点一致，使得参考目标 RCS随频率变化的数据点与步骤2中回波信号数据中距离向频域信号数据点一致。
4. 一种基于权利要求1所述的定标影响对回波的补偿方法，其特征在于：在步骤3找 到与实际使用的高分辨率SAR对应的积分能量差值数据，并获得该实际使用高分辨率SAR 的带宽内的积分能量差值的最大值和方位波束宽度内积分能量差值的最大值，判断该两个 最大值是否满足至少有一个大于或等于〇. 2dB，如果满足：对所述实际应用的高分辨SAR的 实际回波信号进行补偿；如果不满足，不需要对实际回波信号进行补偿； 所述补偿方法为：对所述实际回波信号在距离向做傅里叶变换，得到距离向的频域信 号；在所述步骤1中得到的各高精度SAR对应的参考目标RCS随频带以及随方位角变化的 二维数据中，找到与实际应用的高精度SAR对应的二维数据，将该二维数据各数据点分别 求倒数；将实际回波信号数据中方位向时域信号的各采样点与求倒数后的参考目标RCS随 方位角变化的数据按方位角进行对齐后相乘，获得补偿后的方位向时域信号数据；将实际 回波信号数据中距离向频域信号各个采样点与求倒数后的参考目标RCS随频率变化的数 据按频率点对齐后相乘，获得补偿后的距离向频域信号数据。
【专利摘要】本发明公开了一种确定高分辨率SAR参考目标RCS对定标影响的方法及补偿方法，基于FEKO三维电磁仿真结果，采用多层快速多极子方法获取参考目标RCS随频带或方位角变化数据，然后将该参考目标RCS引入到SAR回波信号中，可全面定量分析评估参考目标RCS随频带或方位角变化对成像结果的影响，是一种更为接近实际情况的分析方法；本发明的补偿方法，通过先对现有的具有不同中心频率和/或频带范围的高分辨SAR的参考目标RCS数据进行仿真，然后基于上述定标影响的结果，判断实际使用高分辨率SAR的带宽内的积分能量差值的最大值和方位波束宽度内积分能量差值的最大值中是否满足至少有一个大于或等于0.2dB来确定是否对进行回波补偿，可在满足SAR探测精度的同时，节省运算量。
【IPC分类】G01S7-40, G01S13-90
【公开号】CN104730503
【申请号】CN201510119339
【发明人】雷大力, 洪峻, 王宇, 费春娇
【申请人】中国科学院电子学研究所
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月18日