混合编码雷达信号的正交双通道处理

研究了一种用于混合编码雷达信号的基于最小均方误差准则下对互相关干扰和自相关旁辩进行抑制的方法.该方法利用递归得到的目标距离像信息作为下一次计算的先验信息来自适应地抑制互相关干扰和自相关旁辩,从而得到最小均方意义下的正史双通道.文中分析了双通道处理模型,推导了正交双通道处理的原理,最后进行了仿真实验.理论和仿真结果表明,该方法是正确可行的.     

用EPROM和GAL实现双速处理

讨论了适用于计算机控制的高精度伺服系统中将双通道轴角传感器信号数字合成的双速处理及纠错原理，分析了速比为２ｎ１特例的双速处理和纠错方法，提出了利用ＥＰＲＯＭ和ＧＡＬ实现２０１双速处理的方法并通过实验证明可行     

基于平滑相干变换处理的分裂孔径波束形成方法

传统声呐系统通常将全阵波束形成结果直接送显输出,且全阵波束处理往往未有效利用信号的相关性,针对此特点,本文结合平滑相干变换(SmoothedCoherenceTransform,SCOT)处理原理,提出一种基于SCOT预白化处理的分裂孔径波束形成处理方法。该方法首先将阵列孔径一分为二,其次对两子孔径波束输出进行SCOT、互谱处理,最后获得最终的波束输出。与常规全阵波束处理方法相比,本文所提出的方法能有效抑制高噪声频率成分,同时提高目标的方位分辨能力。仿真结果表明,该方法能有效改善波束的输出效果。     

基于目标远程探测的合成孔径处理算法研究

给出了基于目标远程探测技术的BDSAP合成孔径处理算法,并且在消声水池中进行了8阵元合成48阵元以及单阵元合成8阵元的逆合成孔径实验研究。结果表明合成孔径处理与常规物理孔径处理相比具有较好的鲁棒性,并且在空间相关长度大于合成孔径长度以及信号时域相关长度大于合成孔径所需时间的水下或海洋环境里,合成阵增益与等长的物理阵增益基本相等。     

基于锁相放大的微弱信号检测电路研究

锁相放大器（lock-in amplifier）是通过互相关性原理,利用参考信号与被测信号的互相关性,提取出比被测信号强10000倍以上的干扰信号中检测出目的信号。为了更好的检测出被测信号,在锁相放大器原理的基础上,利用开关型相敏检波器(phase-sensitive detection)和直流放大器,实现双通道的锁相放大器。     

相关噪声条件下的多天线信号合成性能分析

针对多天线信号合成中的相关噪声问题,给出了基于信噪比最大准则的最佳合成权值和合成信噪比,并利用噪声的互相关系数推导了合成增益,分析了相关噪声对合成造成的影响。数值结果表明合成增益只与各路信号间的信噪比之差以及噪声的互相关系数有关。     

基于FPGA的信号互相关运算器研究

本文采用ALTERA公司FPGA作为算法处理器件,实现了互相关算法,取得了很好的效果。本文根据相关算法的运算原理并考虑了模块与外部的交互性,在FPGA中配置设计了互相关运算模块、并串转换模块以及双口RAM等4个模块。详细介绍了各个模块的功能,并给出仿真分析图。     

基于实时互相关原理的风速风向传感器研制

介绍了国内外风速风向传感器的发展现状,列举出几种风速风向传感器应用场合。为了提高低风速的测量精度,降低现有传感器的成本,提出了基于互相关原理的风速风向传感器的原理和实现。设计了恒流源供电的风速风向传感器、信号调理电路和电压转换电路;通过dsPIC30F4011芯片的A/D模块实现数据的采集处理;通过CAN模块实现系统的远程监控。软件实现上,采用高效实时互相关算法,节省了存储空间,提高了计算效率。实验结果表明,基于互相关原理的风速风向传感器可以实时准确地测得风速风向,对小于10 m/s风速的测量有较高的测量精度。     

基于相关函数的二进制偏移载波调制信号无模糊捕获模型

针对二进制偏移载波(BOC)调制信号捕获模糊问题,提出了一种基于本地BOC信号分解-合成的算法。首先,将副载波按照本地BOC信号的阶数n进行分解;其次,把分解得到的函数分别与伪随机码相乘,得到2n个 BOC信号子函数,再分别与接收BOC信号作互相关得到2n个互相关函数;最后,将上一步得到的2n个互相关函数按照分解-合成算法进一步处理。理论分析和仿真结果表明,与OQCC算法相比,在捕获BOC(1,1)和BOC(2,1)信号时,该分解-合成算法的主副峰分离度(ASDMSP)有21.51 dB和3.4 dB的提高。实验结果表明,该分解-合成算法能够有效解决BOC信号捕获模糊问题。     

互相关检测技术及其电路实现

分析了基于互相关技术检测微弱信号的原理,利用相敏检波原理设计了一种实用的互相关检测电路。该电路适用于周期信号和非周期信号测量,且能充分抑制噪声。     

高空间分辨率、高灵敏度微波辐射计研究

简述了进行高空间分辫率，高灵教度徽波栖射计研究的必要性.根据徽波辐封计天线接收地物徽波福封的特性，讨论了三种提高徽波格封计空间分辫率的新技术:大口径天线技术、合成孔径技术、等效口径技术.为了适应未来星载徽波辐升计新型扫描方式的要求，提出了结构简单、高德定、高灵教度的徽波格封计方案-计算机增益波动自动补偿徽波辐升计。     

小波离散点插值处理在综合孔径微波辐射计中的应用

土壤湿度和海水盐度是影响全球气候和水体循环的重要因素,但是对土壤湿度和海水盐度的测量都需要较低的微波测量频率,这时天线孔径和空间分辨率的矛盾就更加突出,而应用综合孔径微波辐射计就是在减小天线孔径和重量的前提下提高空间分辨率的一项新兴的被动微波遥感技术。综合孔径微波辐射计测量的是视场范围内亮温分布对于天线阵中不同基线的干涉天线单元之间的可见度函数分量,根据测得的可见度函数可以反演得到亮温图像。在综合孔径微波辐射计设计中,天线阵列设计和成像反演算法是两项关键技术。提出一种基于小波变换的离散点插值方法,它对二维综合孔径微波辐射计的Fourier成像反演算法进行了修正处理。     

一种一维综合孔径微波辐射计的定标方法

综合孔径微波辐射计是被动微波遥感发展的新方向。综合孔径技术利用了以小口径天线阵列合成大的观测口径的技术，解决了在较低频率时天线物理口径要足够大才能得到期望的空间分辨率的严重缺陷。土壤湿度和海水盐度是影响全球气候和水气循环的重要因素。这些参数一般是在L波段范围观测得到，综合孔径辐射计就是减少天线孔径和重量，并最终可以观测反演出这两个参数的一项新兴技术。综合孔径辐射计不同于全功率辐射计，它测量的是视场亮温分布对于天线阵中不同基线长度的可视度函数分量。它的系统主体是稀疏天线阵和多通道相关接收机。在实际应用中，要得到土壤湿度等参数的反演，较高的系统亮温分辨率以及亮温与测量量之间的准确对应是至关重要的，这即是定标工作要完成的任务。定标直接影响微波辐射图解译和判读的准确度，是实现定量化微波遥感的前提。针对一雏综合孔径辐射计系统，给出了一种定标方案。其中分析了天线阵以及多通道相关接收机部分的定标，由得到的矩阵形式的空间频率响应信息推出了亮温图像的反演公式。     

机载综合孔径辐射计图像和光学图像融合及评价

微波辐射计图像可以很直观的反映地表亮温,但其分辨率不高且图像地物的几何外形不明显等缺点给研究带来诸多不便。现有一些光学图像与之相比,具有分辨率高,几何外形更清晰等优点。如何有效利用光学图像的信息来研究辐射计图像是一件有意义的课题。采用IHS方法、PCA方法、小波方法对机载综合孔径微波辐射计图像和Landsat ETM+图像进行融合。从对实验结果定量和定性的分析表明小波融合方法更具潜力。融合结果中可以看出在多光谱图像中表达相似的地物,可 以很快的在图像中分辨出来。结果图像基本上保持了辐射计图像的辐射特性,并且融合了光学图像的不同地物的光谱信息,为在辐射计图像上对大区域地物的解译和分析带来方便。     

Analysis of uncertainty in visibilty samples via average correlation in a synthetic aperture interferometric radiometer

Synthetic aperture interferometric radiometry (SAIR) has provided an effective approach for achieving high spatial resolution in remote sensing at microwave frequencies. The radiometric sensitivity of a synthetic aperture interferometric radiometer is determined by the uncertainty in visibility samples. Generally, visibility samples can be calculated by utilizing either nominal or redundant correlation methods, such as in microwave imaging radiometry with aperture synthesis. In this paper, we use the average of results from both methods, which results in a 1.5 dB improvement in the signal-to-noise ratio (SNR) of visibility samples by assuming double side band (DSB) inphase/quadrature (I/Q) demodulation. Moreover, the requirement for the baseband signals to have a high sampling rate for optimum visibility sample uncertainty can be greatly relaxed, regardless of the type of demodulation. The receiver complexity, volume, and power consumption will be also much lower, which is critical for airborne and space-borne SAIR applications. The mathematical derivation is presented in detail followed by verifications with several experiment results based on the SAIR prototype instrument.     

合成孔径辐射计24通道数字相关器设计

针对合成孔径辐射计中存在的相关器单元过于复杂、不易于星载应用的问题,提出了一种新型数字相关系统设计方法。利用新一代大规模可编程门阵列FPGA\|Virtex5和12片高速四通道的模数转换器AD9287实现了24个极化通道在100MHz采样率下的复相关运算,量化精度为8 bit。详细介绍了系统结构、接口电路和软件实现,解决了合成孔径辐射计相关系统体积、功耗和硬件复杂程度过大的问题。     

综合孔径辐射计的接收机结构及单双边带选择

根据I/Q解调实现方式的不同,将综合孔径辐射计接收机的结构分为I/Q下变频及先下变频再I/Q解调两种。分析了综合孔径辐射计在这两种接收机结构下分别选择单、双边带工作模式反演成像时是否会产生镜像干扰。结果表明,只有在综合孔径辐射计接收机为先下变频再I/Q解调结构且选择双边带模式时,系统反演成像会产生镜像干扰,在其它3种情况下皆不会产生;通过频域分析得到镜像干扰产生的原因是接收机在信号处理过程中将射频输入信号的负频分量混叠到中频输出解析信号中。最后,对综合孔径辐射计的单双边带两种工作模式进行了比较,并通过仿真验证了镜像干扰分析结果。     

综合孔径微波辐射计及其反演成像

介绍了综合孔径微波辐射计的基本思想,以及对地观测的综合孔径微波辐射计与综合孔径射电天文望远镜的区别。给出了综合孔径微波辐射计任意基线干涉测量的可见度函数与基线参数的关系,推导了可见度函数的一般表达式和综合孔径微波辐射计亮度温度反演的一般函数空间表示。给出了亮度温度反演的数值算法和算例。     

Concurrent remote sensing of Arctic sea ice from submarine and aircraft

Abstract

In May 1987 a concurrent remote sensing study of Arctic sea ice from above and below was carried out. A submarine equipped with sidescan and upward looking sonar collaborated with two remote sensing aircraft equipped with passive microwave, synthetic aperture radar (SAR), a laser profilometer and an infrared radiometer. By careful registration of the three tracks it has been possible to find relationships between ice type, ice morphology and thickness, SAR backscatter and microwave brightness temperatures. The key to the process has been the sidescan sonar's ability to identify ice type through differences in characteristic topography. Over a heavily ridged area of mainly multiyear ice there is a strong positive correlation between SAR backscatter and ice draft or elevation. We also found that passive and active microwave complement each other in that SAR has a high contrast between open water and multiyear ice, while passive microwave has a high contrast between open water and first-year ice.     

数字增益自动补偿微波辐射计计算机仿真分析

数字增益自动补偿微波辐射计是一种新型的微波辐射计,有效地补偿了微波辐射计系统增益 的波动,提高了系统的稳定性。按照目标微波辐射能量在系统中传递的物理过程,利用物理与数学 相结合的方法建立了数字增益自动补偿微波辐射计的计算机仿真模型。应用已测得的系统参数(噪 声系数、增益),对系统性能进行了仿真分析,取得了与实际系统特性较好的一致性。同时,解释了工 程设计中涉及的主要问题。