【摘要】：綜合孔徑輻射計是由多個雙天線相關(guān)干涉儀組成的干涉式陣列輻射計系統(tǒng),由于大型干涉式天線陣列綜合孔徑輻射計物理系統(tǒng)構(gòu)建復雜,成本高且在實際工作中難以反復修正和改進,因此綜合孔徑微波輻射計的系統(tǒng)仿真成為綜合孔徑微波輻射計研究分析的重要手段。在綜合孔徑輻射計“功率級”仿真系統(tǒng)中,場景模塊和信號接收模塊組成了從場景亮溫到可見度函數(shù)的BT2V(Brightness Temperature to Visibility)正向模型,BT2V正向模型的仿真在評估綜合孔徑輻射計的性能或者從可見度函數(shù)中剔除非目標區(qū)域干擾等方面具有重要作用。常規(guī)的BT2V正向模型的仿真都是基于對目標場景的亮溫分布進行均勻劃分的,為滿足綜合孔徑輻射計仿真精度要求,亮溫數(shù)據(jù)采樣點數(shù)需足夠多,而對于大型天線陣列而言,仿真運算量與采樣點數(shù)的平方、天線陣列陣元數(shù)目的平方成正比,導致對計算機硬件性能的要求也非常高。本文提出了一種場景亮溫分布非均勻劃分方法,在非均勻劃分方法中數(shù)據(jù)采樣間隔是根據(jù)亮溫數(shù)據(jù)的變化快慢而變化的。在場景亮溫變化緩慢的海洋及陸地區(qū)域采取大采樣間隔,而對亮溫變化劇烈的區(qū)域減小采樣間隔以充分利用亮溫數(shù)據(jù)高頻信息分量,從而在滿足一定的BT2V正向模型仿真計算精度條件下可以極大地降低仿真計算的復雜度。通過仿真對比分析了在均勻劃分方法和非均勻劃分方法中,采樣間隔大小、采樣點數(shù)、接收天線類型、基線長度、目標場景類型等因素對綜合孔徑輻射計BT2V正向模型仿真計算精度以及計算復雜度的影響。仿真結(jié)果表明,在相同的可見度函數(shù)計算精度條件下,非均勻劃分方法中的亮溫數(shù)據(jù)采樣點數(shù)僅為均勻劃分方法中的至多三分之一,加快了可見度函數(shù)數(shù)值計算的收斂速度并節(jié)省了綜合孔徑輻射計仿真系統(tǒng)的計算資源;在相同的計算復雜度情況下,與均勻劃分方法相比,非均勻劃分方法中可見度函數(shù)的仿真計算誤差可降低至少一到兩個數(shù)量級,使得可見度函數(shù)仿真計算值更接近于理論分析值,從而確保了更高質(zhì)量的反演亮溫圖像,尤其是在亮溫呈現(xiàn)快速變化的沿海區(qū)域。
【圖文】：

中 科 技 大 學 碩 士 學 位與綜合孔徑天線陣列之間的距離 R 遠遠大于示滿足遠場條件syncR 2D/ 2 ；寬遠小于其中心頻率；的帶寬范圍內(nèi)，，單元天線的場強方向圖均不

綜合孔徑輻射計復相關(guān)接收機原理圖
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP73

【參考文獻】

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本文編號：2630929