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polsignature

共极化和交叉极化特征

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语法

Resp = polsignature(rcsmat)
Resp = polsignature(rcsmat,type)
Resp = polsignature(rcsmat,type,epsilon)
Resp = polsignature(rcsmat,type， ε，tau)
polsignature (___）

描述

例子

分别地= polsignature (rcsmat）返回归一化雷达截面共极化(co-pol)签名,分别地(单位:平方米)，由散射截面矩阵确定，rcsmat物体的。该签名是发射天线偏振的函数，由偏振椭圆的椭圆度角和倾斜角指定。在这种语法情况下，椭圆度角取值(45:45)倾斜角度取值(90:90)．输出分别地是一个181 × 91矩阵，其元素对应于每个椭圆度角-倾斜角对上的签名。

例子

分别地= polsignature (rcsmat，类型），并指定极化签名类型为之一“c”|“x”,在那里“c”创建共极化签名和“x”创建交叉偏振(cross-pol)签名。该参数的默认值为“c”．输出分别地是一个181 × 91矩阵，其元素对应于每个椭圆度角-倾斜角对上的签名。此语法可以使用前面语法中的输入参数。

例子

分别地= polsignature (rcsmat，类型，ε），并指定发射天线偏振的椭圆度角(以度为单位)为长度-米向量。这个角ε必须在-45°到45°之间。这个论点分别地是181 ×米矩阵，其元素对应于每个椭圆度角-倾斜角对上的特征。此语法可以使用前面语法中的任何输入参数。

例子

分别地= polsignature (rcsmat，类型，ε，τ），并指定透射波偏振椭圆的倾斜角(以度为单位)为长度-N向量。这个角τ必须在-90°到90°之间。签名,分别地，表示为发射天线极化的函数。发射天线极化由椭圆度角表征，ε，和倾斜角，τ．这个论点分别地是一个N——- - - - - -米矩阵，其元素对应于每个椭圆度角-倾斜角对上的特征。此语法可以使用前面语法中的任何输入参数。

例子

polsignature (___）使用上面指定的任何语法形式绘制三维曲面。

例子

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打开实时脚本

计算并绘制散射截面矩阵的共极化响应，rscmat，一个二面体的。指定椭圆度角值为(45:45)倾斜角度为(90:90)．将响应矩阵显示为图像。

计算共极化响应。

Rscmat = [-1,0;0,1];Resp = polsignature(rscmat);

画出共极化响应。

El = [-45:45];倾斜= [-90:90];显示亮度图像(el、倾斜、职责);ylabel (的倾斜(度)）;包含(“椭圆度角(度)”)轴图像Ax = gca;斧子。XTick = [-45:15:45];斧子。YTick = [-90:15:90];标题(“二面体的共极化特征”）;colorbar;

打开实时脚本

计算并绘制交叉极化对散射截面矩阵的响应，rscmat，一个二面体的。指定椭圆度角值为[-45:45]，倾斜角值为[-90:90]。将响应矩阵显示为图像。

计算交叉极化响应。要执行此操作，请设置类型参数“x”．

Rscmat = [-1,0;0,1];Resp = polsignature(rscmat，“x”）;

绘制交叉极化响应。

El = [-45:45];倾斜= [-90:90];显示亮度图像(el、倾斜、职责);ylabel (的倾斜(度)）;包含(“椭圆度角(度)”）;轴图像Ax = gca;斧子。XTick = [-45:15:45];斧子。YTick = [-90:15:90];标题(“二面体的交叉极化特征”）;colorbar;

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设置椭圆度角为零，倾斜角度从-90度到+90度，生成所有可能的线偏振方向。然后，绘制共极化和交叉极化信号。

Rscmat = [-1,0;0,1];El = [0];Respc = polsignature(rscmat，“c”el);Respx = polsignature(rscmat，“x”el);倾斜= [-90:90];情节(respc倾斜,“b”、倾斜、respx“r”) ax = gca;斧子。XLim = [-90,90];斧子。XTick = [-90:15:90];传奇(“Co-polarization”，交叉极化的)标题(“线偏振信号”)包含(倾斜角度(度)) ylabel (“签名”）

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这个例子展示了如何获得一个二面体目标的左圆极化入射波和右圆偏振入射波的偏振特征的数值。

指定二面体的雷达截面矩阵

Rscmat = [-1,0;0,1];

指定一个左圆极化波，得到其倾斜角和椭圆度。

Fv = 1/√(2)*[1;1i];[tillt_lcp,el_lcp] = polellip(fv);disp ([tilt_lcp el_lcp])
45岁

用左圆极化波的复共轭来指定右圆极化波。得到偏振椭圆倾斜角和椭圆度。

[tilt_rcp,el_rcp] = polellip(conj(fv));disp ([tilt_rcp el_rcp])
45 -45

倾斜角度都是45度。计算两个波的共极化和交叉极化特征。

El = [el_lcp, el_rcp];倾斜=倾斜rcp;Respc = polsignature(rscmat，“c”、el、倾斜);Respx = polsignature(rscmat，“x”、el、倾斜);disp (respc)
1
disp (respx)
1
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使用一般的RCSM矩阵来创建一个3-D曲面图。

Rscmat = [1i*2,0.5;0.5, 1我);El = [-45:45];倾斜= [-90:90];

如果没有输出参数，polsignature自动创建曲面图。

polsignature (rscmat“c”、el、倾斜);

输入参数

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雷达截面散射矩阵(RCSM)指定为2 × 2复值矩阵的对象。雷达截面散射矩阵将散射波的偏振描述为入射波对目标偏振的函数。对入射波的响应可以由对入射场的水平和垂直偏振分量的单个响应来构造。这些分量是相对于发射天线或阵列局部坐标系而取的。散射波可以相对于接收天线或阵列局部坐标系分解为水平偏振分量和垂直偏振分量。矩阵RCSM包含四个部分[rcs_hh rcs_hv;rcs_vh rcs_vv]其中每个分量是由发射天线和接收天线的极化所定义的雷达横截面。

  • rcs_hh-水平发射偏振分量引起的水平响应

  • rcs_hv-垂直发射偏振分量引起的水平响应

  • rcs_vh-水平发射偏振分量引起的垂直响应

  • rcs_vv-垂直发射偏振分量引起的垂直响应

在单稳态雷达情况下，当波后向散射时，rsm矩阵是对称的。

例子:(1, - 1, 1, 1)

数据类型:双
复数支持:万博1manbetx是的

单个字符指定的散射波偏振特征类型:“c”表示共极化签名或“x”表示交叉极化特征。

例子:“x”

数据类型:字符

透射波的偏振椭圆的椭圆度角，以长度-表示米向量。单位是度。椭圆度角描述了椭圆的形状。根据定义，椭圆度角的正切是偏振椭圆的半小轴与半长轴的有符号比。由于该比值的绝对值不能超过1，故椭圆度角在±45°之间。

例子:(45:0.5:45)

数据类型:双

透射波偏振椭圆的倾斜角，以长度-表示N向量。单位是度。倾斜角定义为椭圆的半长轴与斜面之间的夹角x设在。由于椭圆是对称的，倾斜角度为100°的椭圆与倾斜角度为-80°的椭圆是相同的椭圆。因此，倾斜角度只需在±90°之间指定。

例子:(30:2:30)

数据类型:双

输出参数

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归一化的幅度响应返回为标量或N——- - - - - -米，值在0到1之间的实值矩阵。分别地为每个椭圆-倾斜角对返回一个值。

更多关于

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散射截面矩阵

散射截面矩阵决定了物体对入射极化电磁场的响应。

偏振平面波入射物体时，散射波的振幅和偏振随入射波偏振的变化而变化。偏振可能取决于散射波的观测方向。偏振变化的确切方式取决于散射物体的性质。描述物体对入射场响应的量称为散射截面矩阵，年代．散射矩阵的测量方法如下:单位振幅水平偏振波散射时，同时产生水平和垂直散射分量。调用这两个组件年代HH而且年代VH．这些是包含入射波的振幅和相位变化的复数。同样，对单位振幅垂直偏振波进行散射时，产生的水平散射分量和垂直散射分量为年代高压而且年代VV．因为任何入射场都可以分解为水平分量和垂直分量，所以将这些量堆叠成一个矩阵，并将散射场写成入射场的形式

［ E H （ 年代 c ） E V （ 年代 c ） ］ ＝ ［ 年代 H H 年代 V H 年代 H V 年代 V V ］ ［ E H （ 我 n c ） E V （ 我 n c ） ］ ＝ 年代 ［ E H （ 我 n c ） E V （ 我 n c ） ］

散射截面矩阵取决于入射场和散射场与物体的夹角。当入射光场反向散射到发射天线时，散射矩阵是对称的。

极化的签名

散射截面矩阵可视化极化特征。

为了理解散射波如何依赖于入射波的偏振，需要检查每个入射偏振的所有可能的散射场偏振。因为这个数据量很难可视化，你可以看看两个特定的散射偏振:

  • 选择一个与入射场偏振相同的偏振(共极化)

  • 选择第二个与入射场偏振正交的偏振(交叉偏振)

入射偏振态和正交偏振态都可以用倾斜角-椭圆度角对来表示 （ τ ， ε ） ．由入射场倾斜角和椭圆度角，单位入射偏振矢量可表示为

［ E H （ 我 n c ） E V （ 我 n c ） ］ ＝ ［ 因为 τ − 罪 τ 罪 τ 因为 τ ］ ［ 因为 ε j 罪 ε ］

而正交偏振矢量为

［ E H （ 我 n c ） ⊥ E V （ 我 n c ） ⊥ ］ ＝ ［ − 罪 τ − 因为 τ 因为 τ − 罪 τ ］ ［ 因为 ε − j 罪 ε ］

为了形成共极化签名，使用RCSM矩阵，年代，计算:

P （ c o ） ＝ ［ E H （ 我 n c ） E V （ 我 n c ） ］ ＊ 年代 ［ E H （ 我 n c ） E V （ 我 n c ） ］

在哪里[] *表示复共轭。对于交叉极化特征，计算

P （ c r o 年代 年代 ） ＝ ［ E H （ 我 n c ） ⊥ E V （ 我 n c ） ⊥ ］ ＊ 年代 ［ E H （ 我 n c ） E V （ 我 n c ） ］

该函数的输出是每个签名的绝对值，由其最大值规范化。

参考文献

[1] Mott, H.雷达和通信天线。约翰·威利父子，1992年出版。

[2]法瓦兹，U.和C.伊拉奇。地球科学应用的雷达偏振测量。Artech House, 1990年。

[3]李，J.和E.波特尔。极化雷达成像:从基础到应用。CRC出版社，2009年。

扩展功能

另请参阅

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在R2013a中引入

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