专利名称：一种应用于多极化sar的相位误差估计方法
技术领域：
本发明属于SAR (合成孔径雷达)成像技术领域，具体涉及一种应用于多极化SAR的基于PGA算法(相位梯度自聚焦算法)的相位误差估计方法。
背景技术：
在SAR成像处理中，雷达平台的运动误差会导致回波数据沿方位向存在相位误差，如果相位误差大到能引起方位向散焦，则必须对其进行精确估计与补偿。通常情况下，相位误差可由载机上的运动传感器数据计算得到，不过由于运动传感器的测量精度有限，导致相位误差的计算值与真实值偏差很大，所以需要采用基于回波数据的相位误差估计方法，例如PGA算法。 在极化图像的对比度较大时，采用PGA算法对极化图像补偿后，图像的聚焦效果明显。传统PGA算法是针对单极化SAR数据提出的，然而由于同一地物对于不同极化方式的电磁波具有不同散射形式，同一观测场景的多极化SAR图像呈现不同的散射特点，对其分别应用PGA算法会得到不同精度的相位误差估计值，从而导致各极化图像的聚焦效果不一致，影响后续的极化合成、目标分类以及地表参数反演等处理。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种应用于多极化SAR的基于PGA算法的相位误差估计方法，可以得到各极化图像的相同精度的相位误差估计值，实现各极化图像的聚焦效果一致。本发明方法的具体实现步骤如下步骤一、利用PGA算法分别估计HH极化图像、VH极化图像和VV极化图像(用符号Ihh, Ivh, Ivv表示)的相位误差，得到三组相位误差的估计值(用符号Φηη(ΙΙ)，ΦνΗ(11)，Φνν(11)表示，其中U为方位向时域坐标)。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，FFT表示傅里叶变换，gHH(m)，gVH(m)，gvv (m)表示HH极化图像、VH极化图像和VV极化图像的相位历程数据，其中m为相位历程数据的方位向下标，conj表示取共轭。步骤二、利用相位误差估计值ΦΗΗ(ιι)、Φ VH (u) > Φ W (u)分别对HH极化图像、VH极化图像、VV极化图像进行相位补偿。用符号Ι(ΦΗΗ)，Ι(ΦνΗ)，Ι(Φνν)表示相位误差补偿后的HH极化图像、VH极化图像和VV极化图像。步骤三、计算相位误差补偿前各极化图像的对比度，用符号CLIhh]、C[IVH]、C[IVV]表示；同时，计算相位误差补偿后各极化图像的对比度，用符号([1((^11)]、(]1((^11)]、C[I (Φνν)]表示；
权利要求
1.一种应用于多极化SAR的相位误差估计方法，其特征在于，包括 步骤一、利用相位梯度自聚焦算法分别估计SAR各极化图像的相位误差； 步骤二、利用步骤一得到的结果对各极化图像进行相位误差补偿，得到补偿后的SAR极化图像； 步骤三、分别计算相位误差补偿前后各极化图像的对比度； 步骤四、分别计算相位误差补偿前后各极化图像的对比度改善因子； 步骤五、将最大的对比度改善因子对应的相位误差作为各极化SAR图像的相位误差的估计值。
2.根据权利要求I所述的一种应用于多极化SAR的相位误差估计方法，其特征在于，所述的对比度改善因子是指相位误差补偿前后各极化图像的对比度变化率，计算公式为
全文摘要
本发明涉及了一种应用于多极化SAR(合成孔径雷达)的基于相位梯度自聚焦算法的相位误差估计方法，属于SAR成像技术领域。利用相位梯度自聚焦算法估计各极化图像的相位误差，并利用相位误差估计值对各极化图像进行相位误差补偿，得到补偿后的各极化SAR图像；计算相位误差补偿前后各极化图像的对比度及对比度改善因子，将最大的对比度改善因子对应的相位误差估计值作为各极化SAR图像的相位误差的估计值。利用相位梯度自聚焦算法对极化图像进行相位误差补偿时，图像的对比度越大，误差补偿后图像的聚焦效果越好，因此，用本发明方法获得的相位误差估计值对各极化图像进行相位误差补偿后，各极化图像取得了较好的一致聚焦效果。
文档编号G01S13/90GK102778672SQ201210251570
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者丁泽刚, 吕争, 曾涛, 田卫明, 龙腾 申请人:北京理工大学