polsignature

Copolarization и подписи перекрестной поляризации

свернуть все на странице

Синтаксис

resp = polsignature(rcsmat)
resp = polsignature(rcsmat,type)
resp = polsignature(rcsmat,type,epsilon)
resp = polsignature(rcsmat,type,epsilon,tau)
polsignature(___)

Описание

пример

resp = polsignature(rcsmat) возвращает нормированное радарное поперечное сечение copolarization (co-pol) подпись, resp (в квадратных метрах), определенный из рассеивающейся матрицы сечения, rcsmat объекта. Подпись является функцией поляризации антенны передачи, заданной углом эллиптичности и углом наклона эллипса поляризации. В этом случае синтаксиса угол эллиптичности принимает значения, [-45:45] и угол наклона принимают значения [-90:90]. Вывод resp 181 91 матрица, элементы которой соответствуют подписи в каждой паре углового угла наклона эллиптичности.

пример

resp = polsignature(rcsmat,type), кроме того, задает тип подписи поляризации как один из 'c'|'x', где 'c' создает copolarization подпись, и 'x' создает перекрестную поляризацию (cross-pol) подпись. Значением по умолчанию этого параметра является 'c'. Вывод resp 181 91 матрица, элементы которой соответствуют подписи в каждой паре углового угла наклона эллиптичности. Этот синтаксис может использовать входные параметры в предыдущем синтаксисе.

пример

resp = polsignature(rcsmat,type,epsilon), кроме того, задает угол эллиптичности поляризации антенны передачи (в градусах) как вектор длины-M. Угол epsilon должен находиться между-45 ° и 45 °. Аргумент resp является 181 M матрицей, элементы которой соответствуют подписи в каждой паре углового угла наклона эллиптичности. Этот синтаксис может использовать любой из входных параметров в предыдущих синтаксисах.

пример

resp = polsignature(rcsmat,type,epsilon,tau), кроме того, задает угол наклона эллипса поляризации переданной волны (в градусах) как вектор длины-N. Угол tau должен быть между-90 ° и 90 °. Подпись, resp, представлена как функция поляризации антенны передачи. Поляризация антенны передачи характеризуется углом эллиптичности, epsilon, и углом наклона, tau. Аргументом resp является N-by-M матрица, элементы которой соответствуют подписи в каждой паре углового угла наклона эллиптичности. Этот синтаксис может использовать любой из входных параметров в предыдущих синтаксисах.

пример

polsignature(___) строит трехмерную поверхность с помощью любой из форм синтаксиса, заданных выше.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Вычислите и постройте copolarization ответ на рассеивающуюся матрицу поперечного сечения, rscmat, образуемого двумя пересекающимися плоскостями объекта. Задайте угловые значения эллиптичности как [-45:45] и значения угла наклона как [-90:90]. Отобразите матрицу ответа как изображение.

Вычислите copolarization ответ.

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

Постройте copolarization ответ.

el = [-45:45];
tilt = [-90:90];
imagesc(el,tilt,resp);
ylabel('Tilt (degrees)');
xlabel('Ellipticity Angle (degrees)')
axis image
ax = gca;
ax.XTick = [-45:15:45];
ax.YTick = [-90:15:90];
title('Co-polarization signature of dihedral');
colorbar;

Скрипт Open Live Script

Вычислите и постройте ответ перекрестной поляризации на рассеивающуюся матрицу поперечного сечения, rscmat, образуемого двумя пересекающимися плоскостями объекта. Задайте угловые значения эллиптичности как [-45:45] и значения угла наклона как [-90:90]. Отобразите матрицу ответа как изображение.

Вычислите ответ перекрестной поляризации. Для этого установите аргумент type на 'x'. 

rscmat = [-1,0;0,1];
resp = polsignature(rscmat,'x');

Постройте ответ перекрестной поляризации.

el = [-45:45];
tilt = [-90:90];
imagesc(el,tilt,resp);
ylabel('Tilt (degrees)');
xlabel('Ellipticity Angle (degrees)');
axis image
ax = gca;
ax.XTick = [-45:15:45];
ax.YTick = [-90:15:90];
title('Cross-polarization signature of dihedral');
colorbar;

Скрипт Open Live Script

Обнулите угол эллиптичности и отличайтесь угол наклона от-90 до +90 градусов, чтобы сгенерировать все возможные линейные направления поляризации. Затем график и copolarization и подписи перекрестной поляризации. 

rscmat = [-1,0;0,1];
el = [0];
respc = polsignature(rscmat,'c',el);
respx = polsignature(rscmat,'x',el);
tilt = [-90:90];
plot(tilt,respc,'b',tilt,respx,'r')
ax = gca;
ax.XLim = [-90,90];
ax.XTick = [-90:15:90];
legend('Co-polarization','Cross-polarization')
title('Signatures for linear polarization')
xlabel('Tilt angle (degrees)')
ylabel('Signature')

Скрипт Open Live Script

Этот пример показывает, как получить численные значения для подписей поляризации образуемой двумя пересекающимися плоскостями цели для левых и правых циркулярных поляризованных инцидентных волн.

Задайте радарную матрицу поперечного сечения двугранного угла

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

Задайте левую циркулярно поляризованную волну и получите ее угол наклона и эллиптичность.

fv = 1/sqrt(2)*[1;1i];
[tilt_lcp,el_lcp] = polellip(fv);
disp([tilt_lcp,el_lcp])
    45    45

Задайте право циркулярно поляризованная волна комплексным спряжением левой циркулярно поляризованной волны. Получите угол наклона эллипса поляризации и эллиптичность.

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

Оба угла наклона являются 45 градусами. Вычислите copolarization и подписи перекрестной поляризации для этих двух волн.

el = [el_lcp, el_rcp];
tilt = tilt_rcp;
respc = polsignature(rscmat,'c',el,tilt);
respx = polsignature(rscmat,'x',el,tilt);
disp(respc)
     1     1

disp(respx)
     1     1
Скрипт Open Live Script

Используйте общую матрицу RCSM, чтобы создать 3-D объемную поверхностную диаграмму. 

rscmat = [1i*2,0.5; 0.5, -1i];
el = [-45:45];
tilt = [-90:90];

Без выходных аргументов polsignature автоматически создает объемную поверхностную диаграмму.

polsignature(rscmat,'c',el,tilt);

Входные параметры

свернуть все

Радарное поперечное сечение, рассеивающее матрицу (RCSM) объекта, заданного как матрица с комплексным знаком, 2 на 2. Радарная матрица рассеивания поперечного сечения описывает поляризацию рассеянной волны как функция поляризации инцидентной волны на цель. Ответ на инцидентную волну может быть построением от отдельных ответов до горизонтальных и вертикальных компонентов поляризации инцидентного поля. Эти компоненты взяты относительно антенны передачи или системы локальной координаты массивов. Рассеянная волна может быть разложена на горизонтальные и вертикальные компоненты поляризации относительно получить антенны или системы локальной координаты массивов. Матричный RCSM содержит четыре компонента [rcs_hh rcs_hv;rcs_vh rcs_vv], где каждый компонент является радарным сечением, заданным поляризацией передачи, и получите антенны.

  • rcs_hh – Горизонтальный ответ из-за горизонтального компонента поляризации передачи

  • rcs_hv – Горизонтальный ответ из-за вертикального компонента поляризации передачи

  • rcs_vh – Вертикальный ответ из-за горизонтального компонента поляризации передачи

  • rcs_vv – Вертикальный ответ из-за вертикального компонента поляризации передачи

В моностатическом радарном случае, когда волна является backscattered, матрица RCSM симметрична.

Пример: [-1,1i;1i,1]

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Тип подписи поляризации рассеянной волны задан отдельным символом: 'c', обозначающий copolarized подпись или 'x', обозначающий перекрестную поляризованную подпись.

Пример: 'x'

Типы данных: char

Угол эллиптичности эллипса поляризации переданной волны, заданной как вектор длины-M. Модули являются степенями. Угол эллиптичности описывает форму эллипса. По определению касательная угла эллиптичности является отношением со знаком полунезначительной оси к полуглавной оси эллипса поляризации. Поскольку абсолютное значение этого отношения не может превысить единицу, угол эллиптичности находится между ±45 °.

Пример: [-45:0.5:45]

Типы данных: double

Угол наклона эллипса поляризации переданной волны, заданной как вектор длины-N. Модули являются степенями. Угол наклона задан как угол между полуглавной осью эллипса и x - ось. Поскольку эллипс симметричен, эллипс с углом наклона 100 ° является тем же эллипсом как один с углом наклона-80 °. Поэтому угол наклона должен только быть заданным между ±90 °.

Пример: [-30:2:30]

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Нормированный ответ значения, возвращенный как скаляр или N-by-M, матрица с действительным знаком, имеющая значения между 0 и 1. resp возвращает значение для каждой пары угла наклона эллиптичности.

Больше о

свернуть все

Рассеивание матрицы поперечного сечения

Рассеивание матрицы поперечного сечения решает, что ответ объекта к инциденту поляризовал электромагнитное поле.

Когда поляризованная плоская волна является инцидентом на объекте, амплитуда и поляризация рассеянной волны могут измениться относительно инцидентной поляризации волны. Поляризация может зависеть от направления, от которого наблюдается рассеянная волна. Точный способ, которым изменения поляризации зависят от свойств рассеивающегося объекта. Количество, описывающее ответ объекта к инцидентному полю, называется рассеивающейся матрицей поперечного сечения, S. Рассеивающаяся матрица может быть измерена можно следующим образом: когда модульная амплитуда, горизонтально поляризованная волна рассеивается, и горизонталь и вертикальный рассеянный компонент, производится. Вызовите эти два компонента SHH и SVH. Это комплексные числа, содержащие амплитуду и фазовые переходы от инцидентной волны. Точно так же, когда модульной амплитудой, вертикально поляризованная волна рассеивается, горизонталь и вертикальный рассеянный произведенный компонент, является SHV и SVV. Поскольку любое инцидентное поле может быть разложено на горизонтальные и вертикальные составляющие, сложите эти количества в матрицу и запишите рассеянное поле с точки зрения инцидентного поля

[EH(sc)EV(sc)]=[SHHSVHSHVSVV][EH(inc)EV(inc)]=S[EH(inc)EV(inc)]

Рассеивающаяся матрица сечения зависит от углов, которые инцидент и рассеянные поля делают с объектом. Когда инцидентное поле является backscattered к антенне передачи, рассеивающаяся матрица симметрична.

Подпись поляризации

Подпись поляризации для визуализации рассеивающейся матрицы поперечного сечения.

Чтобы понять, как рассеянная волна зависит от поляризации инцидентной волны, исследование всей возможной рассеянной полевой поляризации для каждой инцидентной поляризации требуется. Поскольку этот объем данных трудно визуализировать, можно посмотреть на две конкретной рассеянной поляризации:

  • Выберите одну поляризацию, которая имеет ту же поляризацию как инцидентное поле (copolarization)

  • Выберите второй, который является ортогональным к поляризации инцидентного поля (перекрестная поляризация)

И инцидентные и ортогональные виды поляризации могут быть заданы с точки зрения угловой пары эллиптичности угла наклона (τ,ε). От инцидентного полевого наклона и углов эллиптичности, модульный вектор поляризации инцидента может быть выражен как

[EH(inc)EV(inc)]=[потому чтоτ−sinτsinτпотому чтоτ][потому чтоεjsinε]

в то время как ортогональный вектор поляризации

[EH(inc)⊥EV(inc)⊥]=[−sinτ−потому чтоτпотому чтоτ−sinτ][потому чтоε−jsinε]

Чтобы сформировать copolarization подпись, используйте матрицу RCSM, S, чтобы вычислить:

P(co)=[EH(inc)EV(inc)]*S[EH(inc)EV(inc)]

где []* обозначает комплексное спряжение. Для подписи перекрестной поляризации вычислить

P(cross)=[EH(inc)⊥EV(inc)⊥]*S[EH(inc)EV(inc)]

Вывод этой функции является абсолютным значением каждой подписи, нормированной ее максимальным значением.

Ссылки

[1] Мотт, H. Антенны для радара и коммуникаций. John Wiley & Sons, 1992.

[2] Fawwaz, U. и К. Элачи. Радарная поляриметрия для геофизических приложений. Дом Artech, 1990.

[3] Ли, J. и E. Более незначительный. Поляриметрическая радарная обработка изображений: от основ до приложений. Нажатие CRC, 2009.

Расширенные возможности

Смотрите также

| |

Введенный в R2013a

Документация Phased Array System Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте