針對綜合孔徑微波干涉輻射計中ADC的信噪比（SNR）會導(dǎo)致系統(tǒng)SNR下降的現(xiàn)象,提出了使用長統(tǒng)計時間間隔誤差抖動來評估時鐘抖動的方法。該方法論證了輸入和量化電平大于6.54 b的量化噪聲對可視度不確定度的影響可以忽略不計,采樣時鐘抖動是造成SNR抖動的主要因素,給出滿足最差情況下的41.88 dB的SNR和6.67 b的有效位數(shù)（ENOB）的約束需求。試驗測量給出了時鐘和采樣抖動、總體ADC SNR和可視度不確定度的實測結(jié)果,發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)的ADC SNR比SAIR測量SNR提高13.92 dB,比計算SNR提高1.84 dB。 

【文章來源】：探測與控制學(xué)報. 2020,42(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

SAIR輻射計每通道接收機電氣原理框圖

考慮到每通道基帶信號均需要進(jìn)行量化后才能進(jìn)行數(shù)字相關(guān)運算,量化結(jié)構(gòu)是連接模擬二次變頻超外差接收機和數(shù)字處理機系統(tǒng)的紐帶,其功能原理框圖如圖2所示。經(jīng)過中頻I/Q解調(diào)得到的基帶信號必須經(jīng)過數(shù)字量化才能進(jìn)行數(shù)字相關(guān)運算、可視度校正和亮溫圖像反演。在此首先基于條紋洗滌幅度誤差理論對數(shù)字參考時鐘設(shè)計約束條件進(jìn)行分析,隨后給出高階和低階量化的典型結(jié)構(gòu),形成具有不同基線的二元干涉儀。SAIR成像系統(tǒng)利用稀疏天線陣列和復(fù)相關(guān)接收技術(shù),將天線陣列中單元天線兩兩組合,形成具有不同基線的二元干涉儀,測量目標(biāo)場景的空間頻域信息-可視度函數(shù)[9],如圖1所示。接收信號通過IQ解調(diào)后為中頻信號,表達(dá)式為:

式(19)中:SQNRGauss即為式(16)定義的在窄帶高斯噪聲的高階量化SNR。目前典型SAIR系統(tǒng)的ΔTmin=1 K ,而在自然場景下,其他噪聲溫度可以分別假設(shè)為:TA=300 K,TR=500 K,TQ=0.5 K,由此TQ比TA+TR低32.04 dB,滿足31.51 dB的可視度測量SNR閾值要求。不同的采樣位數(shù)下量化噪聲TQ占系統(tǒng)噪聲TA+TR的比重如圖3所示,由仿真結(jié)果可知,為滿足最高限值為-32.04 dB的可視度測量SNR閾值,量化位數(shù)最低值為6.54 b。因此,在ENOB高于6.54 b的ADC采樣情況下,量化噪聲對可視度不確定度的惡化可以忽略不計。2.2 高階ADC量化孔徑抖動噪聲對可視度測量的影響分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]G矩陣修正法在一維綜合孔徑微波輻射計成像中的應(yīng)用[J]. 張愛麗,劉浩,武林,牛立杰,張成,陳雪,吳季.  電子與信息學(xué)報. 2019(11)
[2]基于雙模型的綜合孔徑輻射計成像反演方法[J]. 陳建飛,朱莉,李躍華.  微波學(xué)報. 2019(01)

碩士論文
[1]數(shù)字采樣綜合孔徑微波輻射計ADC誤差分析[D]. 曹情濤.華中科技大學(xué) 2011



本文編號：3542128