专利名称：一种干涉sar分布目标仿真方法
技术领域：
本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种干涉SAR分布目标仿真方法。
背景技术：
干涉SAR通过双天线或两次观测获取相关性的双通道回波数据，通过成像和干涉处理获得地形信息。干涉SAR仿真在干涉处理算法验证、干涉系统性能评估等方面发挥着重要作用。干涉SAR的信号模拟要建立在单通道SAR回波仿真的基础上，但不能独立的生成两路原始回波数据，必须确保双通道数据的相关性。目前干涉SAR仿真主要的技术方案有以下三种:第一种是针对平坦地形，理想化模拟双通道回波数据，经过成像处理后获得干涉相位；第二种是直接依据地形数据和干涉相位理论模型获得干涉条纹；第三种是依据SAR图像信号理论模型，在图像域进行仿真。当前的技术方案存在以下不足:(I)模型不准确:不论是图像域的仿真还是纯几何干涉相位模拟，均是理论的信号模型，过于理想化，无法引入系统误差，通常用于干涉处理算法的验证，不适用于干涉SAR系统工程设计。(2)未考虑地形因素对干涉性能的影响:地面高程的起伏给干涉SAR对地观测带来阴影、透视缩小和叠掩等几何畸变现象。透视缩小的产生是在地距转化到斜距过程中，由于地形起伏，雷达视线迎坡时，在SAR斜距图像上发生缩短，而雷达视线背坡时，发生背坡延长的现象。透视缩小的产生只会使得目标发生几何变形，但是能够正常的获取干涉相位和反演地面高程；阴影是由于地形的遮挡使得雷达波束不能照射而导致，阴影区域的回波能量是很低的，在图像中表现为暗色的区域，干涉条纹中表现为噪声。叠掩现象在地势起伏较大时经常产生，坡顶的回波信号先于底部回波到达雷达接收机，导致地距空间中不连续的目标点回波叠加到SAR图像中的同一个像素上，在SAR图像中表现为高亮区域。叠掩区域的干涉条纹往往发生断层和跳变，不能正确反演高程。几何畸变对干涉SAR系统高程测量性能产生重要影响，当前的仿真主要针对的是平坦地形，地形因素在这里被淡化了。
发明内容
本发明克服当前干涉SAR仿真方法的不足，提出一种干涉SAR分布目标仿真方法，从几何畸变产生机理出发，构建地距几何模型，将地面目标信息从地距转化到斜距，在双通道回波信号中实现了地形导致的几何畸变现象。解决该技术问题的技术方案为:步骤1:场景网格划分:将场景划分成众多小面单元，小面单元中心点的高度为输A DEM闻度；步骤2:地距坐标系到斜距坐标系变换:将步骤I中均匀划分的散射点地距坐标变换到斜距上均匀分布坐标，由地距线上地形信息和斜距值，插值获得散射点三维坐标，使其能够被雷达距离门采集到；步骤3:通过步骤2中插值后得到的小面单元，计算其双通道后向散射图:首先由空间几何关系，计算雷达视线相对小面单元入射角，由点散射模型计算小面单元确定性散射特性，然后由相干斑的乘积模型，仿真SAR图像中的相干斑现象；步骤4:根据步骤I至步骤3中建立的几何模型和散射模型，生成双通道相关性回波数据。所述步骤2中变换计算方法如下:其中A4为目标点，其坐标为(y4，z4)；(a)已知地距地形z，计算整个地距线上散射点斜距:
权利要求
1.一种干涉SAR分布目标仿真方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:步骤1:场景网格划分:将场景划分成众多小面单元，小面单元中心点的高度为输入DEM高度； 步骤2:地距坐标系到斜距坐标系变换:将步骤I中均匀划分的散射点地距坐标变换到斜距上均匀分布坐标，由地距线上地形信息和斜距值，插值获得散射点三维坐标，使其能够被雷达距离门采集到； 步骤3:通过步骤2中插值后得到的小面单元，计算其双通道后向散射图:首先由空间几何关系，计算雷达视线相对小面单元入射角，由点散射模型计算小面单元确定性散射特性，然后由相干斑的乘积模型，仿真SAR图像中的相干斑现象； 步骤4:根据步骤I至步骤3中建立的几何模型和散射模型，生成双通道相关性回波数据。
2.如权利要求1所述的一种干涉SAR分布目标仿真方法，其特征在于，所述步骤2中变换计算方法如下:其中A4为目标点，其坐标为(y4，z4)； (a)已知地距地形z，计算整个地距线上散射点斜距:
全文摘要
本发明提出一种干涉SAR分布目标仿真方法，能够将地面目标信息从地距转化到斜距，在双通道回波信号中实现了地形导致的几何畸变现象。步骤1将场景划分成众多小面单元，步骤2地距坐标系到斜距坐标系变换将步骤1中均匀划分的散射点地距坐标变换到斜距上均匀分布坐标，由地距线上地形信息和斜距值，插值获得散射点三维坐标，使其能够被雷达距离门采集到；步骤3通过步骤2中插值后得到的小面单元，计算其双通道后向散射图步骤4根据步骤1至步骤3中建立的几何模型和散射模型，生成双通道相关性回波数据。
文档编号G01S7/40GK103176171SQ20131004879
公开日2013年6月26日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者汪丙南, 韦立登, 向茂生, 梁兴东, 丁赤飚 申请人:中国科学院电子学研究所
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