通过异常亮温数据分析地面射频干扰源对SMOS卫星干扰情况的研究

1 引言 2016年法国无线电管理部门投诉称,欧洲航天局的地球探测卫星SMOS受到了中国地区的大量射频干扰,影响其对亚洲地区的观测数据质量.我国无线电管理部门针对干扰投诉情况,在全国范围内开展了排查工作.根据统计,干扰源主要为公众移动通信公司所架设的移频直放站和广电部门的微波传输设备.     

面目标毫米波辐射特性研究

文中提出了一种面目标毫米波辐射特性的研究方法：在不同时间、条件下，对面目标进行测量取得了大量的天线温度数据，使用傅氏变换从天线温度中反演出视在温度，剔除目标的散射辐射温度的影响，得到目标的亮度温度。     

周期定标毫米波辐射计的性能分析

辐射计的性能主要取决于灵敏度、准确度和稳定度.文中给出了周期定标辐射计灵敏度、准确度和长期稳定度的分析方法,并研制了周期定标毫米波辐射计.该辐射计采用直放式接收机体制,工作频率为33～38GHz,利用有源噪声源的开和关作为高温和低温定标源.实验结果表明:该毫米波辐射计稳定度可达1.28K,准确度为1.71K.当场景测量的积分时间与高、低温定标的积分时间都为7.7ms时,灵敏度优于0.50K.     

综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列排列方法

考价值.     

Ka波段双通道相关辐射计的设计与实验

给出了Ka波段零中频双通道相关辐射计的设计,对双通道的数字相关性能进行了理论分析,并开展了双通道相关辐射计的数字相关实验、移相实验和干涉条纹测试实验.实验结果表明:当输入功率为500K的噪声信号时,可见度函数相角的标准差为1.60°;可见度函数随移相器相位变化的曲线以及干涉条纹曲线与理论仿真的结果都较为接近.     

一种基于稀疏先验的综合孔径展源辐射成像统计反演方法

确定性的综合孔径辐射计反演方法没有考虑亮温分布先验信息的统计特性.针对亮温分布具有非连续特性的展源,本文提出了一种基于稀疏先验的综合孔径展源辐射成像统计反演方法.根据该方法,采用修正的差分算子提取亮温非连续分布展源中隐含的稀疏先验,建立稀疏先验概率分布的多层先验等效高斯模型,将图像反演等效为该模型超参数估计,并采用期望最大化算法估计该模型超参数.仿真和实验结果表明:与现有的综合孔径辐射计确定性反演方法相比,本文提出的反演方法不仅能有效提高反演图像的准确度,而且对综合孔径辐射计的各种误差鲁棒性更强.     

基于截断奇异值的镜像综合孔径亮温重建方法

镜像综合孔径(MAS)辐射计的图像重建是由余弦可见度函数到场景亮温的图像反演过程,余弦可见度函数由转移方程求解得到.而转移方程为不适定方程组,相关输出中一个较小的误差,都可能引起求解的余弦可见度函数存在较大偏离.因此,对这个不适定方程组的求解是整个亮温重建算法成功的关键.该文基于镜像综合孔径的基本原理,分析转移矩阵的病态性,将截断奇异值分解应用于转移方程的求解问题中.仿真与实验表明,该方法可以有效降低噪声,提升图像质量.     

Ka波段毫米波综合孔径辐射计成像研究

华中科技大学电磁场与微波技术中心已经设计并研制出一套工作于Ka波段的16阵元一维毫米波综合孔径辐射成像系统HUST-ASR,样机采用了最小冗余稀疏直线阵列以及先进的数字相关技术。阵列幅相误差对综合孔径辐射计成像会产生严重影响,文中提出一种不增加系统硬件复杂度、易于实现的单外部辅助源校正方法,给出在辐射计低信噪比条件下的校正算法,并进行了成像试验验证。试验结果表明,该校正方法能够有效校正毫米波综合孔径辐射计的幅相误差,经过校正后的成像系统对自然场景实现了非常清晰的毫米波综合孔径亮温图像,空间分辨率达到0.64°,证明该系统具有良好的成像性能。     

基于遗传算法的栅格天线阵旁瓣电平优化方法

在推导出栅格天线阵列方向图的基础上,提出一种基于遗传算法的栅格天线阵旁瓣电平优化的方法。此方法首先简化栅格天线阵物理模型,给出等效模型下的阵列方向图,然后以栅格天线阵的短边电流幅度为优化参量,以阵列天线方位面的副瓣电平为适应度函数,利用遗传算法的最优化搜索得到满足副瓣要求的电流幅度,再通过电流幅度计算辐射单元阻抗,最终设计出满足要求的低旁瓣栅格天线阵。为了验证该方法的有效性,对一种频扫微带栅格天线进行了优化,在电磁仿真软件中对优化后的天线进行了仿真,根据设计结果加工制作了原型天线并进行了测试,测试结果显示优化后天线阵的副瓣电平降低了5dB,优化效果明显。     

毫米波热辐射阵列的空间谱估计阵列误差模型研究

将空间谱估计算法应用于毫米波热辐射阵列接收系统对目标进行超分辨率探测,需要解决目标热辐射信号弱及阵列误差使性能下降这两个主要问题.为此,建立了低信噪比阵列误差模型,该模型综合考虑了通道幅相误差对信源和通道噪声的影响,推导出由它们所造成的阵列接收数据自相关矩阵的特征值扰动范围和信号特征向量空间误差距离.利用该模型提出了一种通道幅相误差校正算法,使得高分辨率的空间谱估计算法能够很好地应用于毫米波热辐射阵列接收系统,并通过实验验证了新模型及校正算法的正确性和有效性.