Tutorial - DPI - Inpe

FUNDAMENTOS DA POLARIMETRIA E DA CALIBRAÇÃO SAR
onde [ O ] é a matriz de espalhamento observada, A é o ganho global do sistema, ϕ
representa qualquer desvio de fase devido a distância alvo-sensor e perdas no interior do
sistema, [ R ] e [ T ] são, respectivamente, as matrizes complexas de distorção de
recepção e de transmissão, e a matriz [ N ] representa um ruído aditivo devido à radiação
da Terra, flutuações termais no receptor e ruído de digitalização. Segundo Van Zyl et al.
(1987b), a fase absoluta ϕ é perdida quando a potência recebida é calculada no decorrer
do processo de síntese, o que elimina a necessidade de calibração da fase em questão.
Com base na Equação 2.10, pode-se dividir o processo de calibração em três etapas:
a) Calibração do cross-talk: idealmente, todos os sistemas SAR polarimétricos
devem possuir um isolamento de energia (< -30 dB) entre as antenas. Porém, na
prática, dependendo da banda de freqüência e do sistema, uma determinada
quantidade de energia de uma antena interfere na outra, tanto na transmissão
quanto na recepção do sinal, o que é denominado de cross-talk (Figura 2.1). Essa
distorção é representada pelos termos r pq e t pq da Equação 2.10, com p ≠ q , e
indicam a influência do canal q na recepção ou transmissão do canal p;
b) Calibração relativa da fase e amplitude (channel imbalance): além da
distorção causada pelo cross-talk, existe ainda um desequilíbrio que ocorre entre
as fases e amplitudes medidas pelos canais na recepção e na transmissão, que
pode variar no tempo ou depender do modo de operação. Esse desequilíbrio é
denominado de channel imbalance, e é representado pelos termos jj r e t jj da
Equação 2.10. Uma das causas desse problema é devido a diferença entre os
caminhos de transmissão e recepção das duas polarizações, o que acarreta a
introdução pelo sistema SAR de duas novas fases, r r,
h r,
v ϕ − ϕ = ϕ e t t,
h t,
v ϕ − ϕ = ϕ
(Figura 2.1), que devem ser minimizadas;
c) Calibração absoluta: em decorrência de atenuações impostas pelo meio e por
limitações do sistema SAR, o valor da seção cruzada do espalhador (σ) ou
0
coeficiente de retroespalhamento ( σ ) medido pelo radar pode não corresponder
ao valor teórico. Portanto, com base na utilização de alvos que tenham a sua
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