polsignature

Основная и поперечная сигнатуры поляризации

Описание

пример

resp = polsignature(rcsmat) возвращает нормированную сополяризацию эффективной площади рассеивания (co-pol) подпись, resp (в квадратных метрах), определенный из рассеивающейся матрицы сечения, rcsmat из объекта. Подпись является функцией поляризации передающей антенны, заданной углом эллиптичности и углом наклона эллипса поляризации. В этом случае синтаксиса угол эллиптичности принимает значения [-45:45] и угол наклона принимает значения [-90:90]. Выход resp 181 91 матрица, элементы которой соответствуют подписи в каждой паре углового угла наклона эллиптичности.

пример

resp = polsignature(rcsmat,type), кроме того, задает тип сигнатуры поляризации как один из 'c'|'x', где 'c' создает сигнатуру сополяризации и 'x' создает перекрестную поляризацию (cross-pol) подпись. Значением по умолчанию этого параметра является 'c'. Выход 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 передающей антенны (в градусах) как вектор длины-M. Угол epsilon должен находиться между-45 ° и 45 °. Аргумент resp 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, представлен в зависимости от поляризации передающей антенны. Поляризация передающей антенны характеризуется углом эллиптичности, epsilon, и угол наклона, tau. Аргумент resp 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

Вычислите и постройте ответ сополяризации на матрицу поперечного сечения рассеяния, rscmat, из 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 сополяризации.

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

Постройте ответ сополяризации.

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;

Figure contains an axes object. The axes object with title Co-polarization signature of dihedral contains an object of type image.

Вычислите и постройте ответ перекрестной поляризации на матрицу поперечного сечения рассеяния, rscmat, из 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 type аргумент к '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;

Figure contains an axes object. The axes object with title Cross-polarization signature of dihedral contains an object of type image.

Обнулите угол эллиптичности и варьируйтесь угол наклона от-90 до +90 градусов, чтобы сгенерировать все возможные линейные направления поляризации. Затем график и сополяризация 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')

Figure contains an axes object. The axes object with title Signatures for linear polarization contains 2 objects of type line. These objects represent Co-polarization, Cross-polarization.

В этом примере показано, как получить численные значения для сигнатур поляризации образуемой двумя пересекающимися плоскостями цели для левых и правых циркулярных поляризованных инцидентных волн.

Задайте матрицу эффективной площади рассеивания 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 сополяризацию 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

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);

Figure contains an axes object. The axes object with title Co-Pol Response contains an object of type surface.

Входные параметры

свернуть все

Матрица рассеяния эффективной площади рассеивания (RCSM) объекта, заданного как матрица с комплексным знаком, 2 на 2. Матрица рассеяния эффективной площади рассеивания описывает поляризацию рассеянной волны в зависимости от поляризации инцидентной волны на цель. Ответ на инцидентную волну может быть построением от отдельных ответов до горизонтальных и вертикальных компонентов поляризации падающего поля. Эти компоненты взяты относительно передающей антенны 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 эффективной площадью рассеивания, заданной поляризацией передающих и приемных антенн.

  • 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 сигнатуры поляризации рассеянной волны задан отдельным символом: 'c' обозначение copolarized подписи или 'x' обозначение перекрестной поляризованной подписи.

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 величины, 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

Матрица поперечного сечения рассеяния

Матрица поперечного сечения рассеяния 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 падающему полю, называется матрицей поперечного сечения рассеяния, S. Матрица рассеяния 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 падающее поле может быть разложено на горизонтальные и вертикальные компоненты, сложите эти количества в матрицу и запишите рассеянное поле в терминах падающего поля

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

Рассеивающаяся матрица сечения зависит от углов, которые падающие и рассеянные поля делают с объектом. Когда падающее поле является backscattered к передающей антенне, матрица рассеяния симметрична.

Сигнатура поляризации

Сигнатура поляризации для визуализации матрицы поперечного сечения рассеяния.

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

  • Выберите одну поляризацию, которая имеет ту же поляризацию как падающее поле (сополяризация)

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

И инцидентные и ортогональные виды поляризации могут быть заданы в терминах пары угла наклона-угла эллиптичности (τ,ε). От наклона падающего поля и углов эллиптичности, единичный падающий вектор поляризации может быть описан как

[EH(inc)EV(inc)]=[cosτsinτsinτcosτ][cosεjsinε]

в то время как ортогональный вектор поляризации

[EH(inc)EV(inc)]=[sinτcosτcosτsinτ][cosεjsinε]

Чтобы сформировать сигнатуру сополяризации, 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)]

Выход этой функции является абсолютным значением каждой подписи, нормированной на ее максимальное значение.

Ссылки

[1] Мотт, H. Антенны для радара и Communications.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
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте