通过FEKO仿真,采用步进频方式获取目标全极化雷达回波,对HH(水平水平)、HV(水平垂直)、VV(垂直垂直)、VH(垂直水平)四种极化方式进行压缩,获取目标不同极化情况下的高分辨一维距离像,并对不同极化情况下的信号能量峰值进行归一化处理,比较不同极化情况下的一维距离向成像性能。
图1 角度设置示意图
- HRRP仿真示意图
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图2 雷达回波 -
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图3 全极化情况下的一维距离像
结论:在俯仰角为60度的情况下,舰船(150)在雷达视线LOS的投影长度为:150*cos(30度)≈133m。四种极化的估计结果均接近目标真值,均能够反应目标的真实特性信息。
部分MATLAB代码如下:
%% 数据与结果显示
% 绘制RCS电场值以及四种极化下的数据
for i = 1:seq_azi_all
for j = 1:seq_ele_all
k = 1; %文件下的第一个文本(默认发射是水平极化)
figure('color',[1 1 1])
DATA_now = EHH_r(j,i,:,k) +EHV_r(j,i,:,k) + 1j*EHH_i(j,i,:,k) + 1j*EHV_i(j,i,:,k); % 抽取的不同角度下的回波数据
plot(linspace(0.95,1.05,fre_Num),abs(DATA_now(:)),'b--o');
grid on
box on
xlabel('频点(GHz)');
ylabel('回波电场值');
title(['舰船目标雷达回波电场值',' 方位角:',num2str(Azi_matrix(i)),' 俯仰角:',num2str(Ele_matrix(j)),]);
% 进行数据处理
k = 1; %文件下的第一个文本(默认发射是水平极化)
DATA_HH = EHH_r(j,i,:,k) + 1j*EHH_i(j,i,:,k); % 抽取的HH的回波数据
HRRP_HH = ifftshift(ifft(DATA_HH(:),floor(upsample * fre_Num))); % 做更多点数的IFFT
DATA_HV = EHV_r(j,i,:,k) + 1j*EHV_i(j,i,:,k); % 抽取的HH的回波数据
HRRP_HV = ifftshift(ifft(DATA_HV(:),floor(upsample * fre_Num))); % 做更多点数的IFFT
k = 2; %文件下的第2个文本(默认发射是垂直极化)
DATA_VV = EVV_r(j,i,:,k) + 1j*EVV_i(j,i,:,k); % 抽取的VV的回波数据
HRRP_VV = ifftshift(ifft(DATA_VV(:),floor(upsample * fre_Num))); % 做更多点数的IFFT
DATA_VH = EVH_r(j,i,:,k) + 1j*EVH_i(j,i,:,k); % 抽取的VH的回波数据
HRRP_VH = ifftshift(ifft(DATA_VH(:),floor(upsample * fre_Num))); % 做更多点数的IFFT
% 计算所有极化情况下的能量最大值,用来归一化能量
Power_temp = max(abs([HRRP_HH,HRRP_HV,HRRP_VV,HRRP_VH]));
Power_max = max(Power_temp);
figure('color',[1 1 1])
subplot(2,2,1)
plot(rao_r*linspace(1,NUM,NUM),abs(HRRP_HH)./Power_max);
grid on
box on
xlabel('距离(m)');
ylabel('归一化幅度');
title(['HH极化下的HRRP',' 方位角:',num2str(Azi_matrix(i)),' 俯仰角:',num2str(Ele_matrix(j)),]);
subplot(2,2,2)
plot(rao_r*linspace(1,NUM,NUM),abs(HRRP_HV)./Power_max);
grid on
box on
xlabel('距离(m)');
ylabel('归一化幅度');
title(['HV极化下的HRRP',' 方位角:',num2str(Azi_matrix(i)),' 俯仰角:',num2str(Ele_matrix(j)),]);
subplot(2,2,3)
plot(rao_r*linspace(1,NUM,NUM),abs(HRRP_VV)./Power_max);
grid on
box on
xlabel('距离(m)');
ylabel('归一化幅度');
title(['VV极化下的HRRP',' 方位角:',num2str(Azi_matrix(i)),' 俯仰角:',num2str(Ele_matrix(j)),]);
subplot(2,2,4)
plot(rao_r*linspace(1,NUM,NUM),abs(HRRP_VH)./Power_max);
grid on
box on
xlabel('距离(m)');
ylabel('归一化幅度');
title(['VH极化下的HRRP',' 方位角:',num2str(Azi_matrix(i)),' 俯仰角:',num2str(Ele_matrix(j)),]);
set(gcf,'position',[200 200 1360 720]);
end
end