脉冲调制固态噪声源的分析与测试

为了降低微波辐射计基准参考源的功耗,提高系统的稳定性,提出了“脉冲调制固态噪声源”的技术方案,利用PIN射频开关周期调制低超噪比的固态噪声源的输出,使其在微波辐射计系统积分时间内等效输出需要的噪声温度。实验表明:利用该方法可以实现基准参考源,单一参考源功耗为0.25W,极大地降低了功耗。该方案适合于星载微波辐射计,在“神舟四号”上得到了成功地应用。     

低噪声放大器在毫米波辐射计中的应用研究

针对传统全功率辐射计灵敏度低、结构复杂、等效噪声温度高、功耗高等特点,采用低噪声放大器代替传统全功率辐射计的检波前部分,对天线接收到的微弱热辐射信号直接在射频段进行放大后直接检波,提高了辐射计的灵敏度。首先,分析了辐射计的工作原理;然后,分析了辐射计灵敏度及其影响因素;最后,进行了改进后辐射计样机设计并详细计算了灵敏度指标;且对样机性能进行了实际测量。通过对比分析表明,低噪声放大器的引入使得同等条件下毫米波辐射计的灵敏度得到了很大提升;同时具有功耗低、体积小、噪声小、结构简单等优点,有利于毫米波辐射计在弹载武器上的应用。     

低噪声放大器在毫米波辐射计中的应用

针对传统全功率辐射计灵敏度低、结构复杂、等效噪声温度高、功耗高等特点,采用低噪声放大器代替传统全功率辐射计的检波前部分,对天线接收到的微弱热辐射信号直接在射频段进行放大后直接检波,提高了辐射计的灵敏度。首先,分析了辐射计的工作原理;然后,分析了辐射计灵敏度及其影响因素;最后,进行了改进后辐射计样机设计并详细计算了灵敏度指标;且对样机性能进行了实际测量。通过对比分析表明,低噪声放大器的引入使得同等条件下毫米波辐射计的灵敏度得到了很大提升;同时具有功耗低、体积小、噪声小、结构简单等优点,有利于毫米波辐射计在弹载武器上的应用。     

Ka波段脉冲噪声注入零平衡辐射计

本文论述了一种Ka波段脉冲噪声注入零平衡辐射计的工作原理及系统特点,介绍了它的测试及应用情况.实测表明,该辐射计具有灵敏度高、输出线性好以及噪声注入系统结构简单等特点.     

合成孔径微波辐射计成像模拟与结果分析

在分析合成孔径微波辐射计成像理论的基础上,发展了一个切合实际的成像模拟系统,针对成像模拟实验结果,分析了辐射计的一些主要技术参数对成像性能的影响,结果表明,选择最佳合成孔径微波成像辐射计系统的技术参数是保证实际系统具有最佳性能的关键．     

基于随机共振与粒子群优化的毫米波辐射计信号去噪算法

毫米波辐射计由于具有全天候工作、识别金属目标能力强、隐蔽性好等特点,具有广阔的应用前景。然而由于大气干扰、辐射计本身抖动等影响,毫米波辐射计的输出信号隐没在强噪声背景下。传统的微弱信号检测方法在强噪声背景下信噪比改善性能并不理想,本文提出了一种基于可变惯性权重和信息共享的粒子群优化的自适应随机共振算法的毫米波辐射计信号去噪算法。实验结果表明,本文方法对噪声的变化有更好的鲁棒性,尤其在强噪声背景下相比于传统去噪算法,能更好地改善信号的输出质量。     

宇宙温度计——微波辐射计

任何具有非绝对零度温度的物体都会辐射电磁波,这种天然辐射被称为热辐射。热辐射覆盖了所有波长,其中包括无线电波波段。为了测量热辐射,可以利用灵敏的辐射计。微波辐射计微波辐射计本身是“近视的”,它们只能感受直接靠近“输入端”物体的热辐射。只有在辐射计输入端     

地基微波辐射计反演温/湿度廓线的BP神经网络训练方案对比

为提高地基微波辐射计反演大气温/湿度廓线的精度,提出了一种直接利用高垂直分辨率探空资料与地基微波辐射计观测亮温训练反演温/湿度廓线BP神经网络方案.基于地基微波辐射计的观测特点,提出了一种基于微波辐射计地面观测资料和探空资料的观测亮温综合质量控制方案,利用质量控制后的观测亮温训练BP神经网络(OBS-BP),并与基于MonoRTM辐射传输模式模拟亮温训练BP神经网络(SIM-BP)的方法进行了对比.结果表明, OBS-BP反演温度廓线的均方根误差随高度逐渐增大,范围为0.62～2.81 K,偏差范围为-0.67～0.43 K,相关系数随高度的升高逐渐减小,变化范围为0.92～0.99;相对湿度廓线的均方根误差在0～4.75 km随高度升高而增大,在4.75 km以上随高度升高而减小,范围为8.21%～24.37%,偏差范围为-3.87%～4.54%,相关系数随高度升高逐渐减小,变化范围为0.13～0.94.将OBS-BP和SIM-BP反演高时间频次的温/湿度廓线的效果进行了对比,得出OBS-BP的反演结果能更好地反映对流层内大气温/湿度演变过程,相对于利用SIM-BP的反演结果, OBS-BP反演温/湿廓线在各个高度层上均优于SIM-BP,与探空资料具有更好的一致性,更适用于实际观测中地基微波辐射计温/湿度廓线的反演.     

缝隙环天线耦合的微热辐射计技术研究

对线耦合的微热辐射计进行了研究。通过深入分析微热辐射计原理,结合缝隙环天线的辐射特性,设计了缝隙环天线耦合的微热辐射计,其理论分析与仿真结果一致。     

末敏弹被动特性的干扰技术研究

介绍了末敏弹的攻击过程,并且在详细分析毫米波辐射计被动探测工作模式原理的基础上,设计了欺骗式脉冲压制干扰和欺骗式连续波压制干扰两种干扰样式,并且分别进行了仿真。仿真结果表明,欺骗式的干扰方式会造成末敏弹辐射计在一定程度上的识别率下降,研究结果对工程实践具有指导性。     

微波辐射计特性指标测试系统

以微波辐射计特性指标的基本定义为依据，提出了微波辐射计特性指标的测试系统及测试方法。该系统通过Ａ／Ｄ转换器将数据直接送入计算机，对测试过程及测试数据进行自动处理，并直接输出最终结果。运行结果表明，这套测试系统能有效地进行微波辐射计特性指标（定标方程和灵敏度，线性度和动态范围，积分时间，稳定性）的测试，它节省人力、时间、具有较高的可靠性。     

3mm波段交流辐射计成像实验研究

采用一种具有简单结构的交流辐射计用于场景被动毫米波成像,然后利用小波变换滤除噪声,最后采用伪彩色映射改善成像的视觉效果,为无源毫米波成像研究提供了一种新的方法.室外场景的3 mm波段的被动成像实验结果表明:黑夜与大雾天气条件对毫米波被动成像几乎没有任何影响;3 mm波段交流辐射计成像对于金属与水面目标非常敏感,场景的图像轮廓细节明显,可用于军事与遥感领域.     

微波辐射计特性指标测试系统

以微波辐射计特性指标的基本定义为依据，提出了微波辐射计特性指标的测试系统及测试方法．该系统通过Ａ／Ｄ转换器将数据直接送入计算机，对测试过程及测试数据进行自动处理，并直接输出最终结果．运行结果表明，这套测试系统能有效地进行微波辐射计特性指标（定标方程和灵敏度，线性度和动态范围，积分时间，稳定性）的测试，它节省人力、时间，具有较高的可靠性．     

星载微波辐射计遥感大气温度廓线的数值模拟

为了充分了解微波被动遥感大气温度廓线的能力,为星载微波辐射计研制及今后的资料解释提供必要的技术基础,开展了采用50～60 GHz氧气吸收带内的7个通道反演大气温度廓线的数值模拟研究.利用微波辐射传输模型模拟了微波辐射计各通道亮度温度,在此基础上建立了大气温度廓线的统计反演方案.统计反演的数值试验表明,50～60 GHz微波通道对大气温度廓线有一定的遥感反演能力.     

MP-3000微波辐射计气候资料数据质量控制方法研究

MP-3000A微波辐射计作为一种新的探空仪器,可以获得较高分辨率的大气温湿等参数的垂直分布情况。利用北京探空数据、塘沽国家基本观测站地面数据对微波辐射计获得的温度、湿度廓线进行了对比分析。     

机载综合孔径辐射计用于目标探测的性能分析

探讨了机载综合孔径辐射计的技术参数与探测目标的最大探测距离之间的关系,推导了综合孔径辐射计微波辐射图像对比度的计算公式,给出了综合孔径辐射计探测目标最大距离的计算方法,研究了积分时间累积对探测距离的影响.以T型天线阵列为例,对机载综合孔径辐射计探测亮度温度对比度为200 K左右的金属目标的性能进行了分析,计算结果表明:该机载综合孔径辐射计能够以150 m/s的飞行速度探测到距离10 km远处半径为4 m的金属圆目标.     

地球静止轨道三轴稳定气象卫星辐射计——可见光通道CCD星敏感

地球静止轨道三轴稳定气象卫星辐射计可见光通道既有对地观测功能又有星敏感能力。根据卫星图像导航与配准系统要求,辐射计可以中断对地观测任务,工作模式转换到星敏感模式。在星敏感模式下,辐射计根据地面命令,在视场东西23°×南北22°的四个角上,探测预先选择的3颗恒星。根据理想扫描位置和实际探测位置的差异,确定仪器姿态,补偿由于轨道、姿态漂移和热形变引起的辐射计光轴指向变化。辐射计星敏感利用了扫描辐射计的两维扫描机构、光学系统和可见光探测器。     

真空中“辐射计”效应形成原因及消除方法

本文根据实验结果认为“辐射计”效应产生原因的传统看法是不全面的。分析了传感器圆环、吸光板、反光板受光照射时的受力情况。说明了产生“辐射计”效应的三种原因。提出了消除“辐射计”效应的三点措施。据此,改进了光压实验装置。     

毫米波交流全功率辐射计的信号恢复处理

通过引入一种先验知识,研究了毫米波交流全功率辐射计低频信号失真的补偿问题.经理论建模和实验数据分析,全功率毫米波辐射计扫描所得的交流信号可近似认为是钟型信号,这一信息基本决定了信号的低频特性.这一先验知识结合信号中未失真的频谱部分,通过求解一组非线性方程即可近似恢复出交流信号的全部频谱,从而恢复出完整的交流信号.仿真和实验数据均表明了该恢复方法的有效性.该文的研究结果有助于提高毫米波交流全功率辐射计的目标识别率.     

脉冲噪声注入式零平衡设计

哈迪(Hardy)等人研制的脉冲噪声注入式反馈零平衡辐射计,其反馈环路被视为一阶环路.我们从二阶环路入手,提出这类辐射计的设计方法.