CN116930905B - 单通道变极化雷达的全极化测量方法及系统 - Google Patents

单通道变极化雷达的全极化测量方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及雷达极化测量与极化信息处理技术领域，具体涉及单通道变极化雷达的全极化测量方法及系统。所述方法包括：调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；对回波信号进行混频和匹配滤波处理；通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量。本发明能够获取目标全极化信息，解决现有全极化测量系统复杂、功率大、成本高等问题。

Description

单通道变极化雷达的全极化测量方法及系统
技术领域
本发明涉及雷达极化测量与极化信息处理技术领域，具体涉及单通道变极化雷达的全极化测量方法及系统。
背景技术
极化作为电磁波的基本属性，描述了电磁波的矢量特征，在电子战中具有重要的应用前景。目标受到雷达电磁波照射时会产生“变极化效应”。这种效应蕴含着与目标姿态、结构、材质等物理属性密切相关的丰富信息，为雷达目标检测与识别能力提升提供了重要支撑。为了充分利用目标极化信息，我们需要通过极化测量来获取目标的极化散射矩阵（Polarization Scattering Matrix, PSM）。
极化测量雷达体制可分为非全极化测量雷达体制和全极化测量雷达体制，其中非全极化测量雷达体制包括变极化雷达体制（需要一路发射通道和接收通道，接收时采用同极化接收）和双极化测量体制，全极化测量雷达体制可分为分时极化测量体制、同时极化测量体制和简缩极化测量体制。对于非全极化测量雷达体制，全极化测量雷达体制在目标相干信息获取和目标分类方面更具有优势，因为非全极化测量雷达系统只具备部分极化测量能力，而全极化测量雷达系统可获取完整的目标极化信息，但全极化测量雷达系统往往存在系统复杂、功率大、成本高的问题。目前极化雷达在实际推广应用中存在不小的阻力，主要原因就在于系统的复杂性和高昂的成本，系统性价比低。因此，设计系统复杂性低、性价比高、同时具有全极化测量能力的极化测量雷达系统是当前极化测量雷达发展和应用的迫切需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，克服现有的技术的不足，提供一种单通道变极化雷达的全极化测量方法及系统，能够获取目标全极化信息，解决现有全极化测量系统复杂、功率大、成本高等问题。
为达到上述技术目的，一方面，本发明提供的单通道变极化雷达的全极化测量方法，包括：
调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量。
在上述技术方案中，所述调整极化雷达发射信号的极化状态，具体包括：
在不同时刻，使极化雷达发射对应不同的极化信号；各时刻对应的极化信号的极化状态处于Poincaré球的同一大圆极化轨道上。
在上述技术方案中，所述调整极化雷达发射信号的极化状态，具体包括：
当发射信号为线极化时，不同时刻下，通过天线馈源在垂直于发射信号方向的空间平面上进行旋转。
其中较优地，所述通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，具体包括：
获取多个处理后的回波信号，分别计算对应AB极化基下极化散射矩阵元素；
建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素的关系，联合得到的各AB极化基下极化散射矩阵元素，计算目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素。
其中较优地，所述建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素的关系，具体包括：
将极化雷达发射信号由HV极化基转换为AB极化基表达；
通过各发射信号的AB极化基表达，建立目标的极化散射矩阵在AB极化基下的表达；
根据目标的极化散射矩阵在AB极化基下的表达，建立目标的HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素关系。
其中较优地，所述通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，具体包括：
获取多个处理后的回波信号，分别计算对应旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素；
建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系，联合得到的旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素，计算目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素。
其中较优地，所述建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系，具体包括：
构建不同时刻天线馈源旋转后的状态下极化散射矩阵表示；
根据转后的状态下极化散射矩阵表示，建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系。
其中较优地，所述目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，通过下式计算：
（7）
公式（7）中，、/>和/>为目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，/>为AB极化基下的极化散射矩阵元素，/>为极化比，可表示为/>；为极化的几何表示参数；/>为HV极化基下的椭圆倾角；/>为HV极化基下的椭圆率角。
其中较优地，所述目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，通过下式计算：
（11）
公式（11）中，、/>和/>为目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，/>为旋转角度/>后线极化基下的极化散射矩阵元素，/>为HV极化基下的馈源旋转角度。
另一方面，本发明提供的单通道变极化雷达的全极化测量系统，包括：
调整单元，用于调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
处理单元，用于对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
测量单元，用于通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量。
在本发明中，通过调整不同时刻下发射信号的极化状态实现极化测量，其极化状态的选择根据Poincaré球（庞加莱球模型）上某大圆极化轨道；或者当发射信号为单一线极化时，通过天线馈源在垂直于发射方向的空间平面上进行旋转达到改变发射信号极化状态的目的，实现极化测量。本发明提供一种新的全极化测量方法，可获取目标全极化信息，实现了全极化测量的功能，降低现有全极化测量系统复杂性和设备成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例的方法流程示意图；
图2为本申请实施例的系统结构示意图；
图3为本申请实施例的测量流程示意图；
图4为本申请实施例的HV极化基下Poincaré球和极化参数示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和3所示，本申请提供了一种单通道变极化雷达的全极化测量方法，包括：
101、调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
102、对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
103、通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量。
在101中，所述调整极化雷达发射信号的极化状态，具体包括：
1011、在不同时刻，使极化雷达发射对应不同的极化信号；各时刻对应的极化信号的极化状态处于Poincaré球的同一大圆极化轨道上。
在本实施例中，令极化雷达发射信号的极化状态随时间改变，即在不同时刻发射不同的极化信号，但信号各个时刻的极化状态都处于Poincaré球的某一大圆极化轨道上，如图4所示，点代表某一时刻的极化状态，/>为Stokes矢量，/>、/>和/>称为Stokes参数，图中虚线为三种大圆极化轨道示例。极化雷达发射/>个不同极化状态的信号，接收的回波经处理，可以得到/>个/>值。/>为AB极化基下的PSM元素之一。
在103中，所述通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，具体包括：
1031、获取多个处理后的回波信号，分别计算对应AB极化基下极化散射矩阵元素；
在本实施例中，极化雷达发射个不同极化状态的信号，接收的回波经处理，直接得到/>个/>值。
1032、建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素的关系，联合得到的各AB极化基下极化散射矩阵元素，计算目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素。
在1032中，所述建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素的关系，具体包括：
10321、将极化雷达发射信号由HV极化基转换为AB极化基表达；
以HV（水平发射垂直接收）极化基为参考坐标系，令H极化分量的绝对相位为0，极化雷达发射信号可表示为：
（1）
公式（1）中，和/>为电磁波Jones矢量的两个正交分量；/>和/>表示各分量振幅；/>为信号幅度；/>为相对相位；/>为极化比。
可令，则公式（1）可表示为：
（2）
根据信号自身的几何参数，将极化矩阵基进行转换，可将发射信号由HV极化基写成AB极化基下单分量的表达形式，计算过程如下：
（3）
公式（3）中，极化比可表示为/>；为极化的几何表示参数；/>为HV极化基下的椭圆倾角；/>为HV极化基下的椭圆率角。
10322、通过各发射信号的AB极化基表达，建立目标的极化散射矩阵在AB极化基下的表达；
假设目标PSM在HV极化基下的表达式为：
（4）
公式（4）中，、/>、/>和/>为HV极化基下的PSM元素。同理，PSM在AB极化基下表示为：
（5）
公式（5）中，、/>、/>和/>为AB极化基下的PSM元素。公式（5）为目标的极化散射矩阵PSM在AB极化基下的表达。
10323、根据目标的极化散射矩阵在AB极化基下的表达，建立目标的HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素关系。
对于后向散射（），各元素可表示为：
（6）
公式（6）为目标的HV极化基下的PSM元素与AB极化基下PSM元素关系。
由于本实施例是基于变极化雷达体制，接收时采用同极化接收。那么，可通过雷达系统接收到的回波经混频和匹配滤波处理后得到。将得到的/>个/>值结合公式（6），可以得到公式（7）所示的方程组。所述目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，通过下式计算：
（7）
公式（7）中，、/>和/>为目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，/>为AB极化基下的极化散射矩阵元素，/>为极化比，可表示为/>；为极化的几何表示参数；/>为HV极化基下的椭圆倾角；/>为HV极化基下的椭圆率角。
在本实施例中，求得目标HV极化基下的PSM元素：、/>和/>，只用到了/>值。
上述调整极化雷达发射信号的极化状态适用于任何极化类型，特别适用于圆极化和椭圆极化。当发射信号为线极化时，适用于下述调整方法。
在101中，所述调整极化雷达发射信号的极化状态，还具体包括：
1012、当发射信号为线极化时，不同时刻下，通过天线馈源在垂直于发射信号方向的空间平面上进行旋转。
当极化雷达发射信号为单一线极化时，以H极化信号为例，则式（1）可表示为：
（8）
通过天线馈源在垂直于发射方向的空间平面上进行旋转可以达到改变发射信号极化状态的目的。
在103中，所述通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，具体包括：
1033、获取多个处理后的回波信号，分别计算对应旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素；
同理，通过天线旋转个角度发射信号，接收的回波经处理，可以得到/>个值。/>为旋转角度/>后线极化基下的PSM元素之一。
1034、建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系，联合得到的旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素，计算目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素。
在1034中，所述建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系，具体包括：
10341、构建不同时刻天线馈源旋转后的状态下极化散射矩阵表示；
设不同时刻下天线的旋转角度为，则当前状态下的PSM可表示为：
（9）
公式（9）中，、/>、/>和/>为旋转角度/>后线极化基下的PSM元素。
10342、根据转后的状态下极化散射矩阵表示，建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系。
由式（9）可得：
（10）
将之前得到的个/>值，结合公式（10），可以得到公式（11）所示的方程组。所述目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，通过下式计算：
（11）
公式（11）中，、/>和/>为目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，/>为旋转角度/>后线极化基下的极化散射矩阵元素，/>为HV极化基下的馈源旋转角度。通过解式（11）得到目标HV极化基下的PSM元素：/>、/>和/>。在本实施例中，求得目标HV极化基下的PSM元素只用到了/>值。
下面结合附图3及仿真实验对本发明作进一步详细描述，主要证明本实施例在理论上的可行性，但该实验不应理解为对本实施例的限制。
实验 1
假设目标为单个静止点目标，重点验证本方法的极化测量效果。具体仿真参数如表1所示。
表1实验1仿真参数
通过调整不同时刻下发射信号各分量之间的相对相位来改变极化状态，实现极化测量。发射信号如式（12）所示，10000次蒙特卡洛仿真的结果如表2所示，用表示平均测量误差，/>为目标PSM的测量值。
（12）
公式（12）中，表示起始于0时刻的脉宽为/>的矩形脉冲；/>为发射信号载频；/>为调频斜率；相对相位/>随时间变化。
表2极化测量结果
实验 2
通过调整不同时刻下发射信号各分量之间的相对振幅来改变极化状态，实现极化测量。发射信号如式（13）所示，10000次蒙特卡洛仿真的结果如表3所示。
（13）
公式（13）中，，振幅比/>随时间变化，振幅比也可以表示为/>；这里令/>。
表3极化测量结果
实验 3
③通过天线馈源在垂直于发射方向的空间平面上进行旋转达到变极化的目的，实现极化测量。发射信号如式（14）所示，10000次蒙特卡洛仿真的结果如表4所示。旋转角度为。
（14）
表4极化测量结果
根据表2至表4中结果可知，本实施例所述的变极化雷达目标特性测量方法可以实现极化测量功能，获取目标全极化信息。单通道变极化雷达可通过该方法获得全极化测量能力，并且测量误差会随着选取的极化状态数的增加而减小。以上仿真结果证明了所述方法的理论可行性。
如图2所示，本申请实施例还提供了一种单通道变极化雷达的全极化测量系统，包括：
调整单元1，用于调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
处理单元2，用于对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
测量单元3，用于通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量。
由于该系统的具体实现方式请参考前文所述的方法，此处就不再赘述。
本申请实施例还提供了计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前文所述的方法。
此处就不再赘述了，未能详尽的内容请参考前文所述的内容。
本实施例所述的方法及系统，可获取目标全极化信息。本实施例在变极化雷达体制的基础上，可以通过选择Poincaré球某大圆极化轨道上不同的发射极化状态实现极化测量，或者通过天线馈源在垂直于发射方向的空间平面上进行机械旋转达到改变发射信号极化状态的目的，实现极化测量。本实施例所述的方法可以自行设计发射信号极化状态的组合模式，完成对目标的极化测量，并且测量精度会随着选取的极化状态数的增加而提高。与全极化测量雷达系统相比，基于本方法的单通道变极化雷达系统的系统复杂性和设备成本更低、性价比更高，具有应用推广的价值。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，上文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比较清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块（illustrative logical block），单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性（interchangeability），上述的各种说明性部件（illustrative components），单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路（ASIC），现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线（DSL）或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片（disk）和磁盘（disc）包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种单通道变极化雷达的全极化测量方法，其特征在于，包括：
调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量；
所述调整极化雷达发射信号的极化状态，具体包括：
在不同时刻，使极化雷达发射对应不同的极化信号；各时刻对应的极化信号的极化状态处于Poincaré球的同一大圆极化轨道上；
所述通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，具体包括：
获取多个处理后的回波信号，分别计算对应AB极化基下极化散射矩阵元素；
建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素的关系，联合得到的各AB极化基下极化散射矩阵元素，计算目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素。
2.根据权利要求1所述的单通道变极化雷达的全极化测量方法，其特征在于，所述建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素的关系，具体包括：
将极化雷达发射信号由HV极化基转换为AB极化基表达；
通过各发射信号的AB极化基表达，建立目标的极化散射矩阵在AB极化基下的表达；
根据目标的极化散射矩阵在AB极化基下的表达，建立目标的HV极化基下的极化散射矩阵元素与AB极化基下极化散射矩阵元素关系。
3.根据权利要求1所述的单通道变极化雷达的全极化测量方法，其特征在于，所述目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，通过下式计算：
公式(7)中，SHH、SHV和SVV为目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，sAA为AB极化基下的极化散射矩阵元素，ρ为极化比，可表示为(tanθ+jtanε)/(1-jtanθtanε)；α＝tan-1(tanθtanε)为极化的几何表示参数；θ为HV极化基下的椭圆倾角；ε为HV极化基下的椭圆率角。
4.一种单通道变极化雷达的全极化测量方法，其特征在于，包括：
调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量；
所述调整极化雷达发射信号的极化状态，具体包括：
当发射信号为线极化时，不同时刻下，通过天线馈源在垂直于发射信号方向的空间平面上进行旋转；
所述通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，具体包括：
获取多个处理后的回波信号，分别计算对应旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素；
建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系，联合得到的旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素，计算目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素；
所述建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系，具体包括：
构建不同时刻天线馈源旋转后的状态下极化散射矩阵表示；
根据转后的状态下极化散射矩阵表示，建立目标HV极化基下的极化散射矩阵元素与旋转预设角度后线极化基下的极化散射矩阵元素的关系。
5.根据权利要求4所述的单通道变极化雷达的全极化测量方法，其特征在于，所述目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，通过下式计算：
公式(11)中，SHH、SHV和SVV为目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，shh为旋转角度φ后线极化基下的极化散射矩阵元素，φ为HV极化基下的馈源旋转角度。
6.一种单通道变极化雷达的全极化测量系统，所述系统用于实现权利要求1或4所述的方法，其特征在于，包括：
调整单元，用于调整极化雷达发射信号的极化状态，获取对应回波信号；
处理单元，用于对回波信号进行混频和匹配滤波处理；
测量单元，用于通过处理后的回波信号，得到目标在HV极化基下的极化散射矩阵元素，实现全极化测量。
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