波段微波辐射计论文-姜涛

波段微波辐射计论文-姜涛

导读:本文包含了波段微波辐射计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电磁干扰,微波辐射计,噪声测量,变异系数

波段微波辐射计论文文献综述

姜涛[1](2019)在《基于数字增益自动补偿型L波段微波辐射计电磁干扰抑制方法研究》一文中研究指出微波辐射计是高灵敏度的噪声接收机,通过获取被测目标的热辐射,识别目标的特性,L波段微波辐射计能够有效探测陆地表面土壤水分和海洋表面盐度。由于地物目标的热辐射与人造微波辐射源的能量相比极其微弱,所以微波辐射计易受到其干扰,我们将人造微波辐射源的干扰过程称为电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。较强的电磁干扰(≧300K)可导致微波辐射计接收机输出数值饱和;中等电磁干扰(20K~300K)可通过微波辐射计输出变量的瞬态变化进行检测;较弱的电磁干扰(≤20K)与目标的热辐射比较相近,不容易被检测,影响到地表参数的反演精度。在采用传统的积分检波式微波辐射计接收机体制中,只要存在的干扰信号引起了功率变化,且在可探测范围内,都会引起输出的变化,而不论干扰信号是何种形式,都可以等效为一个同量级的宽带输入噪声,基于这一假设,本文在分析数字增益自动补偿方案微波辐射计接收信号统计特性的基础上,通过数据统计分析和可控实验模拟,研究L波段微波辐射计的电磁干扰检测与抑制方法。论文的主要研究内容和创新工作如下:(1)设计了脉冲辐射干扰实验,对不同持续时间和不同量级的干扰进行了模拟,在此基础上研究电磁干扰的抑制算法。(2)对时域脉冲检测算法(APB)中的参数作用进行了详细的分析,在初始值计算时引入统计分析的方法,通过限制选取数据段的均值与方差范围,界定初始值的选取;在检测过程中加入了对标准差的限制,相当于设定了检测阈值的取值范围,保证了测量相对稳定目标时对持续性干扰的有效检测。(3)在深入分析微波辐射计各系统在噪声测量中的传输函数基础上,通过实际测量统计,发现输出电压的变异系数变化可以反映脉冲干扰的存在,提出了针对变异系数的中值比较法,给出了阈值的计算方法。通过实验研究发现帧容量过大不宜检测小量级干扰;而帧容量小时,变异系数过于灵敏,不便统计。(4)结合地基遥感观测的特点和微波辐射计的工作参数,进行了算法的改进:(a)干扰发生较频繁且量级相差较大时,将变异系数大于9和小于2的数值排除,并直接标记为干扰数据,检测率增加了2%;(b)小量级干扰持续时间较长时,如果整帧数据全部被干扰,变异系数的变化反而不大,该帧可能不被检测标识,为此将一个统计组的滤波结果进行排序,选取该序列合适区间内的帧计算平均亮温作为最终结果。(5)在理论分析和模拟实验的基础上,结合地物目标微波辐射的特点,研制了一台具有快速数据采集能力,在毫秒级时间尺度上捕获电磁干扰信息的L波段微波辐射计。(6)利用L波段微波计,进行了长时间序列地基遥感观测实验,应用本文提出的中值比较算法,成功检测出来自机场方向的雷达脉冲干扰,该类干扰量级为5~10K。(7)在闪电河流域机—地土壤湿度综合观测实验中,对实验区域存在的多种类型干扰,进行了识别。结果表明:(a)在干扰复杂的环境里,微波辐射计受到的干扰随着观测角度升高而剧烈;(b)在机载和地基观测中,无法识别≤2K的电磁干扰,将对土壤湿度反演精度产生约为2.2%~2.8%的影响。论文的研究工作为研制具有电磁干扰检测能力的高灵敏L波段微波辐射计提供了理论基础和技术方案,可以为我国陆表水卫星的机载校飞和卫星遥感观测提供地面验证,提高地表参数反演算法的精度。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)》期刊2019-06-01)

张爱丽[2](2019)在《L波段一维综合孔径微波辐射计系统高精度成像算法研究》一文中研究指出海洋盐度和土壤湿度是研究全球水循环变化的关键参数,为了实现对这两参数的精确测量,星载L波段微波辐射计的研制逐渐成为近年来的研究热点。相比其他的微波频段,地物目标在L波段的辐射亮温对土壤湿度和海洋盐度的敏感度更高,所以L波段被普遍应用于对这两目标参数的星载辐射测量。目前已经完成在轨工作的L波段辐射计系统有:综合孔径体制的微波辐射计(欧空局的SMOS/MIRAS)和真实孔径体制的微波辐射计(美国的Aquarius卫星,SMAP卫星)。结合已有的研制经验和教训可知:二维综合孔径辐射计MIRAS虽然易于满足星载探测所要求的空间分辨率,但是存在系统复杂度高、成像稳定度和精度低的问题。而对于真实孔径辐射计,受限于大口径天线的使用,瓶颈技术则在于空间分辨率和刈幅指标。综合前面两者,L波段一维综合孔径微波辐射计系统逐渐成为对地遥测海洋盐度和土壤湿度的有效工具,具有良好的应用前景。随着L波段辐射计的不断发展,在技术上,利用L波段辐射计进行星载观测海洋盐度和土壤湿度所面临的挑战主要在如何满足两个关键指标:空间分辨率和辐射测量精度。为了在星载观测条件下满足应用需求的空间分辨率和刈幅指标,一维综合孔径微波辐射计在交轨方向上通过采用稀疏排布的天线阵列来代替传统辐射计中的大口径真实孔径天线,从而在空间分辨率上取得更好的拓展空间。但是对于辐射测量精度,一维综合孔径辐射计系统仍存在严峻的挑战。由于载荷发射和在轨扫描技术难度会限制辐射计天线装置的设计尺寸,所以在实际应用中,星载一维辐射计系统中的馈源天线数会较少,这会导致辐射计系统对目标图像在空间频率域的采样产生明显截断,从而影响系统的亮温图像重建精度。此外,辐射计系统天线的方向图数据也会不可避免的出现不确定性误差、旁瓣恶化,以及系统内定标链路上存在的随机误差,这些因素都会导致辐射测量精度的降低。因此,为了达到盐度探测任务所要求的辐射测量精度,本文对一维综合孔径微波辐射计高精度成像方法进行了系统性的研究,所完成的主要研究及成果如下:1、从系统角度全面分析了基线数有限的一维干涉式体制综合孔径辐射计系统实现超高精度测量所面临的理论误差限制因素,并针对吉布斯现象、成像混迭、以及天线旁瓣恶化所带来的成像误差项进行了误差分析与校正方法研究。定义辐射计系统的成像误差:经过仪器定标后重建的亮温数据大体上能够满足应用需求,但是与目标真实亮温仍然存在的非零差值,即为本文研究的成像误差,被用来定量化评估辐射计系统的成像精度。分析研究发现一维综合孔径辐射计成像误差的影响因子主要包含两个方面:系统天线阵的基线设计参数和天线方向图数据。对于单元数较少的一维综合孔径辐射计,由于系统的采样基线有限,使得辐射计在空间频率域上出现截断采样,导致成像结果中存在明显的吉布斯误差。针对该问题,本文首次提出和验证了基于基线优化和基于CLEAN算法的吉布斯误差抑制方法。此外,在L波段综合孔径辐射计系统实际设计中,受馈源天线尺寸的限制,通常系统最短基线会大于奈奎斯特采样限制条件,使得辐射计成像存在混迭现象,视场混迭也会给成像结果带来误差。针对一维辐射计系统中混迭引入的成像误差,本文研究了误差的抑制算法,并通过仿真实验验证了相应算法的有效性。影响辐射计成像质量的另一个因素为天线误差。由于天线装置加工和安装精度的限制,以及辐射计在发射和在轨运行过程中的环境影响,天线方向图数据不可避免的存在不确定性误差。在一维辐射计天线阵中,馈源单元的位置不同,相对于反射面中心的距离不同,以及馈源尺寸大小不同,都会引起单元方向图的不一致性。天线的不确定性误差和不一致性都会导致辐射计成像误差。本文系统性的评估了天线误差对成像质量的影响,研究结果可用于对辐射计天线阵的优化选择,还可用于反馈优化天线单元的设计指标。针对天线方向图旁瓣恶化所引起的系统成像误差,本文首次提出了G矩阵修正法,并对其校正效果进行了仿真验证。2、针对辐射计系统的天线误差,提出了一种改进的整体定标算法。天线误差是目前辐射计亮温数据产品的主要污染因子之一,且天线误差项处于辐射计系统的内定标链路之外,不能通过自定标完成。因此,本文开展了针对天线引入成像误差的校正算法研究,即对综合孔径微波辐射计系统外定标算法的研究。基于平坦目标转换算法(FTT)的思想,结合目前应用FTT算法在亮温数据级上仍然会残留碗状成像误差的问题,提出了参考目标转换算法(RTT)。通过对海洋目标场景成像仿真实验,验证了RTT定标算法的正确性,对比分析了FTT与RTT的校正效果,研究了RTT定标精度的影响因子:参考场景的选取和参考场景亮温建模的准确度,定量化评估了其具体的影响规律。3、搭建和完善了一维综合孔径微波辐射计仿真系统。仿真辐射计观测成像的过程主要包括叁大模块:前向亮温生成模块,辐射计系统测量模块和亮温图像重建模块,实现了由海表面盐度、海表面温度、风速、水汽含量和液水含量等气象数据到观测场景建模亮温,到辐射计系统测量得到的可见度函数采样值,再到重建亮温图像,这样一个端到端的仿真过程。仿真系统主要功能包括计算星载辐射计运行轨道、评估辐射计成像或定标算法、分析外部误差源对仪器成像精度的影响规律、优化一维综合孔径辐射计天线馈源的排布等等。目前,该仿真系统已经服务于全球水循环任务微波干涉仪(WCOM/IMI)和海洋盐度计任务主被动联合探测微波成像仪(MICAP)的预研设计。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2019-06-01)

李浩,卢海梁,余锐,吕容川,李一楠[3](2019)在《一种L波段相控阵微波辐射计射频干扰检测算法》一文中研究指出目前,微波辐射计均面临严重的射频干扰(RFI)问题,尤其在低频段。针对一种用于获取海洋盐度和土壤湿度的L波段相控阵微波辐射计,该文提出一种射频干扰检测算法。首先,简单介绍了该L波段相控阵微波辐射计系统;随后,详细介绍该射频干扰算法,其主要包括RFI初标识、RFI滑动窗口1次标识、RFI滑动窗口2次标识和RFI扩展标识等4个步骤;最后,采用该算法对L波段相控阵微波辐射计的实验数据进行处理。实验结果均表明:该算法能够较好地检测出射频干扰异常数据,检测性能较好。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2019年01期)

姜涛,赵凯,万祥坤[4](2018)在《L波段微波辐射计周期脉冲式干扰时域检测方法研究》一文中研究指出L波段微波辐射计是探测土壤湿度和海水盐度的有效遥感器。但是,全球定位系统(GPS)信号、雷达信号以及一些商用电子产品的电磁辐射造成的频谱污染都可以对微波辐射计的探测造成干扰,使得被动微波遥感对地观测结果具有一定的偏差,降低了地表参数的反演精度。该文通过实验模拟脉冲式噪声干扰,观测其在L波段(全功率接收型式)微波辐射计系统中的传输特性,分析输出信号特性与辐射计参数(积分时间、灵敏度)的相关性,获取其数字特征参数,结合脉冲检测法(APB),提出一种新的自相关检测(ACD)算法,能够有效用于周期性的脉冲式辐射干扰的检测,在微波辐射计系统积分时间1 ms的情况下,能够检测1.5 K的噪声干扰,满足卫星遥感探测反演地表参数精度的需求。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2018年07期)

王佳坤,陈文新,李一楠,卢海梁[5](2017)在《X波段二维综合孔径微波辐射计试验系统研究》一文中研究指出对中国空间技术研究院西安分院研制的X波段二维综合孔径微波辐射计的试验系统进行了研究。首先介绍了国内外综合孔径微波辐射计样机的发展概况,并阐述了综合孔径微波辐射系统的基本原理,接着从天线、接收机、数字相关器和图像反演四方面介绍了此套X波段二维综合孔径微波辐射计试验系统的构成与机理,之后利用该套设备进行外场试验并对噪声点源、建筑物大楼与近场人物分别进行观测成像,最后对成像结果与系统性能进行了分析。分析表明该系统具有良好的性能,可以完成初步成像要求。(本文来源于《空间电子技术》期刊2017年04期)

王增艳,王建,车涛[6](2017)在《机载L波段微波辐射计数据反演表层土壤水分研究》一文中研究指出土壤水分是联系地球表层物质能量交换的重要纽带,准确监测土壤水分对区域气候、生态、水文及农业生产研究意义重大。机载L波段微波辐射计提供了获取区域土壤水分"真值"的有效手段。结合黑河中游航空试验中的多源遥感及地面观测,发展了一种基于0°入射角的L波段被动微波亮温数据的单通道土壤水分反演方法,获得了研究区3景约700m空间分辨率的土壤水分反演结果。并对其反演结果进行了点尺度、面尺度和村社尺度3种不同空间尺度上的验证,结果显示:L波段被动微波遥感反演土壤水分在点尺度上的验证精度在0.035~0.055m3/m3之间;面尺度上验证精度略高于点尺度,其验证偏差在0.02m3/m3以内;反演土壤水分与村社尺度的灌溉数据,即距前次灌溉的间隔日数,在空间上负相关关系明显,二者间相关系数约为0.3。(本文来源于《遥感技术与应用》期刊2017年02期)

黄聪聪[7](2017)在《Ka波段综合孔径微波辐射计系统及实验研究》一文中研究指出综合孔径辐射计技术研究需要实验平台,本论文设计了Ka波段综合孔径辐射计实验系统,并进行了测试及初步的实验。论文分析了Ka波段综合孔径辐射计实验系统的需求,包括功能需求及性能指标要求。根据需求设计了实验系统的总体方案,整个实验系统包括:天线阵列、接收模块、校正源模块、叁维电动转台、高精度信号采集系统、千兆组网设备、数据处理服务器。实验系统中的6个接收模块是系统的核心部件,每个接收模块包括4个接收通道,论文重点对接收通道进行了设计和仿真,接收通道采用两级变频结构,由低噪声放大器、射频滤波器、第一混频器、第一中放、第一中频滤波器、第二混频器、第二中放、第二中频滤波器、可调衰减器等组成,由两个本振源通过功率分配器为两级混频器提供本振信号。对实验系统各部分进行了测试,根据测试结果,对数据采集及控制程序、接收模块进行了改进。在实验系统上进行了干涉条纹测量、点源成像、自然场景成像,表明所设计的实验系统可作为综合孔径技术研究的实验平台。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-04-01)

董帅[8](2016)在《L/C波段微波辐射计定标及有源微波冷噪声源研究》一文中研究指出盐度遥感是近年来微波遥感的热门研究,盐度信息对研究海洋的热盐环流和全球海平面的变化具有重要参考意义,是认识海洋和揭示海洋复杂现象必不可少的参量,也是研究全球水体海陆循环和气候变化重要依据。微波辐射计是探测海表盐度的有效手段,而L波段是进行海表盐度遥感的最佳频段,配合以遥感海表温度的C波段辐射计,可以有效提取海表温盐信息。本文以航空遥感海表温盐信息为目标,研究了L/C双波段机载微波辐射计系统,对天线、接收机、定标单元等的性能指标进行分析,对接收机线性度和灵敏度,以及测温单元精度进行了测试。机载微波辐射计在青岛岸边进行了定标实验,在渤海湾开展了航空遥感实验,验证了系统的各项性能指标,获得了海面L/C波段微波辐射亮温资料。针对微波辐射计内定标低温源不易获取的问题,本文重点研究了有源微波冷噪声源技术。有源微波冷噪声源是上世纪90年代发展起来的新型噪声源器件,能够在室温条件下产生极低的等效噪声温度,是微波辐射计理想的低温定标源。本文首先对有源微波冷噪声源技术的产生发展进行了系统阐述,并对双端口微波网络噪声模型和晶体管小信号等效电路模型进行了理论分析。以此二者为基础,阐述了微波冷噪声发生机理,分析了晶体管栅极能够产生的最小等效噪声温度。然后着重研究了有源微波冷噪声源技术的原理和设计实现。在冷噪声理论的基础上提出了完整的有源微波冷噪声源设计方案,设计了L波段和C波段有源微波冷噪声源器件,在最小负载反射和最小栅极噪声温度等核心技术方面获得突破。实验测得常温条件下L波段有源微波冷噪声源最低输出亮温为85.3K,C波段有源微波冷噪声源最低输出亮温为137.8K。通过实验分析了影响冷噪声输出的关键问题,考虑了噪声源与辐射计系统的集成,以及噪声源受环境温度和供电因素的影响。最后分析了机载微波辐射计系统定标试验和飞行试验。在岸边试验中提出了实时交叉四点定标的地面定标方法;分析了利用大气辐射传输特性修正定标数据,及其对定标性能带来的影响;分析了内部定标源噪声温度的确定方法,并确定了前端损耗和温度的影响。在飞行试验中研究了定标方法和偏差修正方法,分析了影响定标效果的主要干扰因素,发现了现有定标源的不足。设计了测试有源微波冷噪声源定标性能的实验方法,详细分析了有源微波冷噪声源作为内定标源的定标测试结果,验证了其定标精度。在此基础上,测试了极化线栅性能和线栅定标源亮温输出特性。测得极化线栅部件反射率98.4%,透过率优于99.3%。实验结果表明线栅在旋转过程中对两个高低温定标源辐射信号按理论规律进行了分离和混合,可以在8K~248K的亮温范围内产生可控的辐射信号,对于解决低频段大口径天线辐射计的整体定标难题有重要作用,实验验证了以有源微波冷噪声源作为辐射计内定标源的定标性能,也验证了以线栅定标源作为辐射计外定标变温源的可行性。(本文来源于《中国科学院国家空间科学中心》期刊2016-05-01)

谭泉,姚志刚,赵增亮,韩志刚,孙学金[9](2015)在《多波段微波辐射计反演大气温湿廓线性能分析》一文中研究指出为了为星载、机载以及地基微波大气温湿廓线探测仪通道的设置、大气参数反演指标的论证、反演算法的开发以及反演产品的质量评定提供参考依据,基于快速辐射传输模式(RTTOV10)和大气参数廓线库,建立了基于神经网络的微波大气温湿廓线反演性能分析方法,分析了反演方法、通道选择、亮温观测误差和地表比辐射率等因素对大气温湿廓线反演性能的影响。模拟试验分析表明:1神经网络反演算法显着优于线性统计回归反演算法,特别是对亮温观测噪声的敏感性相对较弱;2183.31GHz附近的水汽探测通道能够为大气温度廓线反演提供一定的信息;118.75GHz附近的温度探测通道对整个大气的温度反演均有明显影响,在200hPa附近误差的影响量达0.4K;350~60GHz和118.75GHz附近的温度探测通道对基于183.31GHz附近通道的湿度廓线反演具有重要影响,而且存在一定的互补性;4微波亮温观测误差以及地表比辐射率假定对大气温湿廓线反演有着显着影响。(本文来源于《遥感技术与应用》期刊2015年01期)

杜延磊,马文韬,杨晓峰,刘桂红,于旸[10](2015)在《无云情况下L波段微波辐射计快速大气校正方法》一文中研究指出利用数值天气预报模式输出的大气温湿廓线数据与大气辐射传输模型计算了无云情况下全球海面大气在L波段的上行、下行辐射亮温及透射率,建立叁个参数与大气水汽含量及海表气压的回归关系模型——辐射-水汽模型,利用该模型可快速计算大气辐射参数,对L波段微波辐射计进行大气校正.为了验证模型的实用性和可靠性,利用SSM/I卫星水汽含量数据和数值模式地表气压数据通过模型计算大气辐射参数,并与Aquarius卫星实测L波段微波辐射数据进行对比分析.结果表明:模型计算的辐射亮温比卫星观测数据偏低约0.335 K,但改正系统性偏差后的均方根误差仅0.086 K,且模型计算的大气透射率与卫星观测数据基本一致,说明利用该模型对L波段微波辐射计进行大气校正具有较高的可靠性,相比于传统利用大气辐射传输模型进行大气校正,该模型更为简单快速,输入参数更易获取,更适于工程应用.(本文来源于《物理学报》期刊2015年07期)

波段微波辐射计论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

海洋盐度和土壤湿度是研究全球水循环变化的关键参数,为了实现对这两参数的精确测量,星载L波段微波辐射计的研制逐渐成为近年来的研究热点。相比其他的微波频段,地物目标在L波段的辐射亮温对土壤湿度和海洋盐度的敏感度更高,所以L波段被普遍应用于对这两目标参数的星载辐射测量。目前已经完成在轨工作的L波段辐射计系统有:综合孔径体制的微波辐射计(欧空局的SMOS/MIRAS)和真实孔径体制的微波辐射计(美国的Aquarius卫星,SMAP卫星)。结合已有的研制经验和教训可知:二维综合孔径辐射计MIRAS虽然易于满足星载探测所要求的空间分辨率,但是存在系统复杂度高、成像稳定度和精度低的问题。而对于真实孔径辐射计,受限于大口径天线的使用,瓶颈技术则在于空间分辨率和刈幅指标。综合前面两者,L波段一维综合孔径微波辐射计系统逐渐成为对地遥测海洋盐度和土壤湿度的有效工具,具有良好的应用前景。随着L波段辐射计的不断发展,在技术上,利用L波段辐射计进行星载观测海洋盐度和土壤湿度所面临的挑战主要在如何满足两个关键指标:空间分辨率和辐射测量精度。为了在星载观测条件下满足应用需求的空间分辨率和刈幅指标,一维综合孔径微波辐射计在交轨方向上通过采用稀疏排布的天线阵列来代替传统辐射计中的大口径真实孔径天线,从而在空间分辨率上取得更好的拓展空间。但是对于辐射测量精度,一维综合孔径辐射计系统仍存在严峻的挑战。由于载荷发射和在轨扫描技术难度会限制辐射计天线装置的设计尺寸,所以在实际应用中,星载一维辐射计系统中的馈源天线数会较少,这会导致辐射计系统对目标图像在空间频率域的采样产生明显截断,从而影响系统的亮温图像重建精度。此外,辐射计系统天线的方向图数据也会不可避免的出现不确定性误差、旁瓣恶化,以及系统内定标链路上存在的随机误差,这些因素都会导致辐射测量精度的降低。因此,为了达到盐度探测任务所要求的辐射测量精度,本文对一维综合孔径微波辐射计高精度成像方法进行了系统性的研究,所完成的主要研究及成果如下:1、从系统角度全面分析了基线数有限的一维干涉式体制综合孔径辐射计系统实现超高精度测量所面临的理论误差限制因素,并针对吉布斯现象、成像混迭、以及天线旁瓣恶化所带来的成像误差项进行了误差分析与校正方法研究。定义辐射计系统的成像误差:经过仪器定标后重建的亮温数据大体上能够满足应用需求,但是与目标真实亮温仍然存在的非零差值,即为本文研究的成像误差,被用来定量化评估辐射计系统的成像精度。分析研究发现一维综合孔径辐射计成像误差的影响因子主要包含两个方面:系统天线阵的基线设计参数和天线方向图数据。对于单元数较少的一维综合孔径辐射计,由于系统的采样基线有限,使得辐射计在空间频率域上出现截断采样,导致成像结果中存在明显的吉布斯误差。针对该问题,本文首次提出和验证了基于基线优化和基于CLEAN算法的吉布斯误差抑制方法。此外,在L波段综合孔径辐射计系统实际设计中,受馈源天线尺寸的限制,通常系统最短基线会大于奈奎斯特采样限制条件,使得辐射计成像存在混迭现象,视场混迭也会给成像结果带来误差。针对一维辐射计系统中混迭引入的成像误差,本文研究了误差的抑制算法,并通过仿真实验验证了相应算法的有效性。影响辐射计成像质量的另一个因素为天线误差。由于天线装置加工和安装精度的限制,以及辐射计在发射和在轨运行过程中的环境影响,天线方向图数据不可避免的存在不确定性误差。在一维辐射计天线阵中,馈源单元的位置不同,相对于反射面中心的距离不同,以及馈源尺寸大小不同,都会引起单元方向图的不一致性。天线的不确定性误差和不一致性都会导致辐射计成像误差。本文系统性的评估了天线误差对成像质量的影响,研究结果可用于对辐射计天线阵的优化选择,还可用于反馈优化天线单元的设计指标。针对天线方向图旁瓣恶化所引起的系统成像误差,本文首次提出了G矩阵修正法,并对其校正效果进行了仿真验证。2、针对辐射计系统的天线误差,提出了一种改进的整体定标算法。天线误差是目前辐射计亮温数据产品的主要污染因子之一,且天线误差项处于辐射计系统的内定标链路之外,不能通过自定标完成。因此,本文开展了针对天线引入成像误差的校正算法研究,即对综合孔径微波辐射计系统外定标算法的研究。基于平坦目标转换算法(FTT)的思想,结合目前应用FTT算法在亮温数据级上仍然会残留碗状成像误差的问题,提出了参考目标转换算法(RTT)。通过对海洋目标场景成像仿真实验,验证了RTT定标算法的正确性,对比分析了FTT与RTT的校正效果,研究了RTT定标精度的影响因子:参考场景的选取和参考场景亮温建模的准确度,定量化评估了其具体的影响规律。3、搭建和完善了一维综合孔径微波辐射计仿真系统。仿真辐射计观测成像的过程主要包括叁大模块:前向亮温生成模块,辐射计系统测量模块和亮温图像重建模块,实现了由海表面盐度、海表面温度、风速、水汽含量和液水含量等气象数据到观测场景建模亮温,到辐射计系统测量得到的可见度函数采样值,再到重建亮温图像,这样一个端到端的仿真过程。仿真系统主要功能包括计算星载辐射计运行轨道、评估辐射计成像或定标算法、分析外部误差源对仪器成像精度的影响规律、优化一维综合孔径辐射计天线馈源的排布等等。目前,该仿真系统已经服务于全球水循环任务微波干涉仪(WCOM/IMI)和海洋盐度计任务主被动联合探测微波成像仪(MICAP)的预研设计。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

波段微波辐射计论文参考文献

[1].姜涛.基于数字增益自动补偿型L波段微波辐射计电磁干扰抑制方法研究[D].中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所).2019

[2].张爱丽.L波段一维综合孔径微波辐射计系统高精度成像算法研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2019

[3].李浩,卢海梁,余锐,吕容川,李一楠.一种L波段相控阵微波辐射计射频干扰检测算法[J].电子与信息学报.2019

[4].姜涛,赵凯,万祥坤.L波段微波辐射计周期脉冲式干扰时域检测方法研究[J].电子与信息学报.2018

[5].王佳坤,陈文新,李一楠,卢海梁.X波段二维综合孔径微波辐射计试验系统研究[J].空间电子技术.2017

[6].王增艳,王建,车涛.机载L波段微波辐射计数据反演表层土壤水分研究[J].遥感技术与应用.2017

[7].黄聪聪.Ka波段综合孔径微波辐射计系统及实验研究[D].华中科技大学.2017

[8].董帅.L/C波段微波辐射计定标及有源微波冷噪声源研究[D].中国科学院国家空间科学中心.2016

[9].谭泉,姚志刚,赵增亮,韩志刚,孙学金.多波段微波辐射计反演大气温湿廓线性能分析[J].遥感技术与应用.2015

[10].杜延磊,马文韬,杨晓峰,刘桂红,于旸.无云情况下L波段微波辐射计快速大气校正方法[J].物理学报.2015

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波段微波辐射计论文-姜涛
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