3mm波段辐射计特性参数的测试

对新设计的一种3mm波段辐射计的特性参数进行了测量,辐射计的特性参数包括灵敏度、测温范围以及辐射计中参考负载和定标黑体的辐射温度修正量.由于受国内3mm波段技术的限制,给3mm波段辐射计的设计和测量带来很大的困难.本文采样口面定标方法,在实验室确定了新设计的3mm波段辐射计的特性参数,以保证它的实际使用意义.     

数字全极化微波辐射计系统设计与定标分析

海洋风场是海洋与大气作用的重要参数之一。全极化微波辐射计是一种新型的微波遥感器。数字全极化微波辐射计采用多路数字相关技术,对水平和垂直极化信号进行相关处理,产生反演海面风场模型所需海面亮温Stokes矢量。详细介绍了数字全极化微波辐射计的系统设计方法,包括射频前端、中频段和数字相关器的设计。同时给出了系统内定标以及外定标方法。对数字全极化微波辐射计做了细致的理论分析和硬件实现设计。     

星载微波辐射计定标及误差分析

微波辐射计是气象卫星对地观测微波遥感重要仪器之一,通过接收被观测场景辐射的微波能量来探测目标的特性.而微波辐射定标是微波遥感探测资料定量化应用的基础.以目前气象卫星的微波辐射计以此为例,对微波辐射计的定标方法进行了概述,并对微波辐射计的定标误差进行了分析和估算.     

遥感微波辐射计逆向辐射噪声对天线温度标定的影响

本文分析了遥感微波辐射计的逆向辐射噪声温度和口面定标源的亮度温度，建立了口面定标源的亮度温度模型。深入分析用口面定标方法反演微波辐射计的天线温度时过向辐射噪声对天线温度标定的影响。     

实时定标微波辐射计

本文提出了一种新形式的微波辐射计,即实时定标微波辐射计。这种体制的微波辐射计具有的特点是:不受增益波动的影响,不受本机噪声变化的影响,能够提供连续的定标,动态范围宽等。制作了一台C波段实时定标微波辐射计,积分时间为0.2s,灵敏度为0.2K,线性度为0.9990,适应于地面、机载和星载微波遥感。     

微波辐射计接收机两点定标法误差分析及准确性验证

介绍了微波辐射计接收机两点定标法,并进行了误差分析.对自行研制的23.8GHz数字增益自动补偿微波辐射计进行了定标,计算定标误差范围.对接收机两点定标法得到的定标方程进行了验证实验,结果表明采用两点定标法对辐射计接收机进行定标有良好的准确性.     

微波辐射计的功率非线性对标定天线温度的影响

微波辐射计通过两点定标反演天线温度依赖的是辐射计的输入功率与输出电压的线性关系。通过分析平方律检波器的输入功率与输出电压的关系，导出非线性系数与由口面定标法反演的天线温度误差的关系式。定量说明了功率非线性度引入误差的大小．通过计算分析得出两种定标系统（地面遥感和星载遥感）对功率非线性度的要求。     

星载辐射计接收定标系统灵敏度测试与分析

灵敏度是衡量星载微波辐射计性能好坏的重要指标,直接影响着成像质量。为验证星载辐射计是否满足观测需求,利用两点定标方法测试了接收及定标系统灵敏度,分析影响接收及定标系统灵敏度的主要因素和灵敏度测试精确度。结果表明接收定标系统在D波段F频点灵敏度优于0.86 K,测试精确度优于0.1 K,可通过优化准光学馈电网络设计,减小通道插入损耗,进一步提高接收及系统灵敏度。     

直接采样微波辐射计统计模型及定标研究

直接采样微波辐射计对射频信号直接采样,是一种结构简单的数字辐射计.受高速、宽带模数转换器(ADC)采样、非理想量化的影响,直接采样数字接收机输出信号的统计特性将改变,传统辐射计的定标方法不再完全适用于直接采样微波辐射计.论文分析ADC的非理想量化,建立直接采样数字接收机输出信号的统计模型和直接采样微波辐射计的定标方程;实验采用多点定标方法对直接采样微波辐射计进行定标,并用三次样条插值拟合直接采样数字接收机输出信号功率估计值与输入噪声温度之间的转移曲线,提高直接采样微波辐射计的测量精度.     

周期两点定标微波辐射计原理研究

根据热辐射理论,任何温度处于绝对零度以上的物体都存在热辐射。通常用亮度温度来表征物体的辐射强度,其取决于物体本身的几何特性与介电特性。微波辐射计是用于测量物体微波辐射能量的被动遥感仪器,在军事、环境科学上都有重要的作用。阐述了微波辐射计的定标原理,介绍了周期两点定标方法,并简要描述了某毫米波成像辐射计的结构组成和工作原理。     

海洋遥感综合孔径微波辐射计系统误差的降低

被动微波遥感是海洋遥感的一项重要手段,可以测量一些重要的海洋参数,如海表面盐度、海表面风矢量等。综合孔径微波辐射计是目前被动微波遥感领域的一个研究热点。然而,由于综合孔径辐射计在空间频率上只能覆盖有限的带宽,无法获取观测目标的高频分量,所以即使不存在G矩阵误差和辐射噪声情况下,依然存在固有的系统误差。针对固有的系统误差,提出了一种系统误差降低方法应用于FPIR 系统中。仿真结果表明:该方法能够有效降低FPIR 系统误差,获取高精确度的亮温数据以满足测量海表面盐度和海表面风矢量等应用需求。     

综合孔径微波辐射计互耦模型与校正方法

利用阻抗参数法分析天线互耦,根据综合孔径微波辐射成像原理,通过耦合矩阵建立了综合孔径微波辐射计互耦模型。用给出的模型,对互耦引起的反演亮温失真和校正方法进行了深入的理论分析,并给出通过优化天线匹配网络减小互耦影响的方法。仿真结果表明了互耦模型和校正方法的有效性,清晰地反映了互耦造成的反演误差。     

ESTAR: a synthetic aperture microwave radiometer for remote sensingapplications

ESTAR represents a new technology being developed for passive microwave remote sensing of the environment from space. The instrument employs an interferometric technique called aperture synthesis in which the coherent product from pairs of antennas is measured as a function of pair spacing. Substantial reductions in the antenna aperture needed for a given spatial resolution can be achieved with this technique. As a result, aperture synthesis could lead to practical passive microwave remote sensing instruments in space to measure parameters such as soil moisture and ocean salinity which require observations at long wavelengths and, therefore, large antennas. ESTAR is an L-band, aircraft built as part of research to develop this technique ESTAR is a hybrid real-and-synthetic aperture radiometer which employs stick antennas to achieve resolution along track and uses aperture synthesis to achieve resolution across track. Experiments to validate the instrument's ability to measure soil moisture have recently been conducted at the USDA watersheds at Walnut Gulch in Arizona and the Little Washita River in Oklahoma. The results of both experiments indicate that a valid image reconstruction and calibration have been obtained for this remote sensing technique     

CGLS 算法在综合孔径微波辐射计中的应用

高效的反演成像算法是综合孔径微波辐射计的关键技术之一。由于综合孔径微波辐射计反演成像在数学上是病态的反问题,所以需要进行正则化处理以克服其病态特性而获得稳定的解。与直接正则化方法相比,共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradients Least Squares, CGLS)迭代法具有无须明确正则化参数、无须对传递矩阵求逆等优点。提出将共轭梯度最小二乘法应用于综合孔径辐射计成像中,并基于全极化干涉式微波辐射计(Full Polarization Interferometric Radiometer, FPIR)系统,比较了其与经典的最小范数正则化的性能。仿真结果表明:与最小范数正则化相比,CGLS 正则化算法能有效降低FPIR 系统图像反演误差,以获取高精确度的观测场景的亮温分布满足FPIR 系统探测海面风场、海表面盐度和土壤湿度等应用需求。     

基于微波遥感的台风对海洋动力影响分析

台风是一种路径和强度变化不确定性很大的、短暂的、能量很强的灾害性天气系统。卫星遥感特别是星载微波遥感不仅具有大范围、快速重复观测的特点,而且具备全天候和全天时的优点,受恶劣天气影响较小,可以对台风活动路径进行较好的监测和预警,是分析台风的一种有效手段。本文结合3种微波卫星载荷：高级微波扫描辐射计(AMSR)、TOPEX&Jason-1微波高度计和WindSat全极化微波辐射计的数据,初步分析了台风对海洋动力环境的影响,结合与台风相关的海洋参数的卫星遥感测量结果,给出了目前常用的微波散射计和微波辐射计海洋风场遥感的比较。对于多云情况下的海表面温度测量,微波辐射计比红外辐射计更有优势。全极化微波辐射计还具有在恶劣天气条件下海洋风场测量能力。     

干涉合成孔径辐射计的相位误差分析

干涉合成孔径辐射计是一种被动成像手段,可以根据目标和背景的亮温差别,实现目标探测功能,在揭露伪装、发现隐蔽目标方面有应用价值。介绍了干涉综合孔径辐射计成像基本原理,给出了一种毫米波干涉综合孔径成像系统的系统结构,分析了通道间相位误差对其性能的影响,设计了消除相位误差的校准方案,并对校准方案进行了仿真分析。