在當(dāng)前全球氣候變化的背景下,臺風(fēng)等極端天氣事件頻發(fā),為了降低其帶來的重大損失,需要能夠更加準(zhǔn)確地刻畫全球氣候的亮溫時空分布特征、變化規(guī)律,這就對輻射計的空間分辨率提出了很高的要求。傳統(tǒng)的真實孔徑微波輻射計受天線物理尺寸限制,空間分辨率極為有限,而應(yīng)用“綜合孔徑”技術(shù)則可以有效緩解這個瓶頸,然而在應(yīng)用綜合孔徑技術(shù)的同時也要付出一些代價。為了構(gòu)成高空間分辨率的綜合口孔徑輻射計系統(tǒng),需要在天線陣列中放置大量的天線接收單元,這將使得輻射計面臨很高的硬件成本和制造難度;而且在未來潛在的應(yīng)用中需要更高的空間分辨率,陣列中的天線數(shù)將相應(yīng)增加,信號采集通道規(guī)模迅速上升,達(dá)到數(shù)十路甚至數(shù)百路。利用如此多的接收信道會面臨極大的挑戰(zhàn)。綜合孔徑輻射計龐大的系統(tǒng)規(guī)模和高系統(tǒng)復(fù)雜度使其難以采用集成的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),因此搭建系統(tǒng)只能采用分布式的結(jié)構(gòu),同時這就要求數(shù)字系統(tǒng)實現(xiàn)板間同步采集和高速數(shù)傳�；谝陨锨闆r,本文針對航天探測任務(wù)中龐大的系統(tǒng)規(guī)模和數(shù)字系統(tǒng),提出并設(shè)計了一種基于分布式相關(guān)系統(tǒng)下的高速數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng),通道數(shù)24路,采樣率60Msps。數(shù)字系統(tǒng)主要圍繞AD采集板、數(shù)控板、后端相關(guān)板三大部分進(jìn)行... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

二元干涉儀結(jié)構(gòu)圖

綜合孔徑微波輻射計的高速數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)計 0000cos2(/)sincosos(2)cos2sin() DccDti率 u： 000Dcos Dcosu 簡化為：()cos(2)cos(2)0F l ulsin 。通過設(shè)定相位中心0 ，將兩個天線對0 附近目。天線兩兩相互作用在空間頻率域中得到的測量結(jié)果空間域測量結(jié)果[11]�；谠撛碓O(shè)計的綜合孔徑微波 1.2 所示：

圖 1.3 MIRAS 光束框圖Figure 1.3 Fiber optic bundle block diagram of MIRAS其中控制和相關(guān)器單元（CCU）負(fù)責(zé)執(zhí)行相關(guān)運算、數(shù)據(jù)處理和儀器控制；72 個微波接收機(jī)（輕量化成本有效的前端，LICEF）負(fù)責(zé)接收微波信號，并對信號下變頻處理為同相和正交的分量，經(jīng)過量化，采樣和多路復(fù)用得到 I/Q 數(shù)據(jù)流；系統(tǒng)的 12 個控制監(jiān)視節(jié)點（CMN）從參考時鐘（乘以 25）生成、分配用于 6個 LICEF 和對應(yīng)振蕩器的時鐘，并執(zhí)行其他控制和監(jiān)試任務(wù)。綜上，MOHA 的功能主要分為兩部分：參考時鐘分配和 I/Q 數(shù)據(jù)傳輸/解復(fù)用。SMOS 的 55.84MHz 參考時鐘在 CCU 的 MOHA 部分內(nèi)生成。它被電分配給CCU 的相關(guān)器部分、MOHA/CCU 內(nèi)部數(shù)據(jù)恢復(fù)、以及時鐘發(fā)送器。參考時鐘發(fā)射器包括激光驅(qū)動器集成電路和標(biāo)稱輸出功率為 1.5mW 的 1310nm 單模光纖耦合的法布里-珀羅激光二極管。每個 NIR-LICEF 單位有兩個微波接收機(jī)，通過級聯(lián)的無源光分路器可將光參考時鐘信號分成 96 個相同的部分。加上光學(xué)過剩損

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本文編號：3627009