【摘要】：綜合孔徑輻射計(jì)是由多個(gè)雙天線相關(guān)干涉儀組成的干涉式陣列輻射計(jì)系統(tǒng),由于大型干涉式天線陣列綜合孔徑輻射計(jì)物理系統(tǒng)構(gòu)建復(fù)雜,成本高且在實(shí)際工作中難以反復(fù)修正和改進(jìn),因此綜合孔徑微波輻射計(jì)的系統(tǒng)仿真成為綜合孔徑微波輻射計(jì)研究分析的重要手段。在綜合孔徑輻射計(jì)“功率級(jí)”仿真系統(tǒng)中,場(chǎng)景模塊和信號(hào)接收模塊組成了從場(chǎng)景亮溫到可見(jiàn)度函數(shù)的BT2V(Brightness Temperature to Visibility)正向模型,BT2V正向模型的仿真在評(píng)估綜合孔徑輻射計(jì)的性能或者從可見(jiàn)度函數(shù)中剔除非目標(biāo)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(duì)目標(biāo)場(chǎng)景的亮溫分布進(jìn)行均勻劃分的,為滿(mǎn)足綜合孔徑輻射計(jì)仿真精度要求,亮溫?cái)?shù)據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)需足夠多,而對(duì)于大型天線陣列而言,仿真運(yùn)算量與采樣點(diǎn)數(shù)的平方、天線陣列陣元數(shù)目的平方成正比,導(dǎo)致對(duì)計(jì)算機(jī)硬件性能的要求也非常高。本文提出了一種場(chǎng)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?cái)?shù)據(jù)的變化快慢而變化的。在場(chǎng)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(duì)亮溫變化劇烈的區(qū)域減小采樣間隔以充分利用亮溫?cái)?shù)據(jù)高頻信息分量,從而在滿(mǎn)足一定的BT2V正向模型仿真計(jì)算精度條件下可以極大地降低仿真計(jì)算的復(fù)雜度。通過(guò)仿真對(duì)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(diǎn)數(shù)、接收天線類(lèi)型、基線長(zhǎng)度、目標(biāo)場(chǎng)景類(lèi)型等因素對(duì)綜合孔徑輻射計(jì)BT2V正向模型仿真計(jì)算精度以及計(jì)算復(fù)雜度的影響。仿真結(jié)果表明,在相同的可見(jiàn)度函數(shù)計(jì)算精度條件下,非均勻劃分方法中的亮溫?cái)?shù)據(jù)采樣點(diǎn)數(shù)僅為均勻劃分方法中的至多三分之一,加快了可見(jiàn)度函數(shù)數(shù)值計(jì)算的收斂速度并節(jié)省了綜合孔徑輻射計(jì)仿真系統(tǒng)的計(jì)算資源;在相同的計(jì)算復(fù)雜度情況下,與均勻劃分方法相比,非均勻劃分方法中可見(jiàn)度函數(shù)的仿真計(jì)算誤差可降低至少一到兩個(gè)數(shù)量級(jí),使得可見(jiàn)度函數(shù)仿真計(jì)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(xué) 碩 士 學(xué) 位與綜合孔徑天線陣列之間的距離 R 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于示滿(mǎn)足遠(yuǎn)場(chǎng)條件syncR 2D/ 2 ；寬遠(yuǎn)小于其中心頻率；的帶寬范圍內(nèi)，，單元天線的場(chǎng)強(qiáng)方向圖均不

綜合孔徑輻射計(jì)復(fù)相關(guān)接收機(jī)原理圖
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630929