基于先验信息的综合孔径辐射计误差校正方法

误差会严重影响综合孔径微波辐射计的成像性能,需要进行校正.但是,随着系统工作频率的提高和阵列尺寸的扩大,校正难度越来越大.文中提出一种基于先验信息的综合孔径微波辐射计误差校正方法.该校正方法包括一个基于先验信息的校正矩阵以及一种基于先验信息的CLEAN算法.首先,该校正方法将含有误差的系统响应作为先验信息构造校正矩阵,并校正得到初步的反演图像;然后,利用上述先验信息估计系统的阵列因子并代入基于先验信息的CLEAN算法,校正图像中剩余的误差.仿真和实验结果表明该校正方法能有效提高综合孔径微波辐射计的成像质量.该校正方法可以在图像反演过程中全面校正综合孔径微波辐射计的误差,降低对校正系统的硬件性能要求,适用于大阵列毫米波综合孔径微波辐射计的校正误差.     

综合孔径辐射计中幅度误差校正方法研究

提出了一种校正1bit量化综合孔径辐射计中幅度误差的方法,这种方法直接通过测量噪声注入时1bit相关器的输出值来实时估计接收机噪声温度,进而校正由于不相关接收机噪声导致通道间信号相关系数的幅度下降,避免了传统方法中功率测量单元(PMS)的使用,降低了系统复杂度.分析表明,该方法的校正精度与功率测量单元校正的精度相当.     

Ka波段毫米波综合孔径辐射计成像研究

华中科技大学电磁场与微波技术中心已经设计并研制出一套工作于Ka波段的16阵元一维毫米波综合孔径辐射成像系统HUST-ASR,样机采用了最小冗余稀疏直线阵列以及先进的数字相关技术。阵列幅相误差对综合孔径辐射计成像会产生严重影响,文中提出一种不增加系统硬件复杂度、易于实现的单外部辅助源校正方法,给出在辐射计低信噪比条件下的校正算法,并进行了成像试验验证。试验结果表明,该校正方法能够有效校正毫米波综合孔径辐射计的幅相误差,经过校正后的成像系统对自然场景实现了非常清晰的毫米波综合孔径亮温图像,空间分辨率达到0.64°,证明该系统具有良好的成像性能。     

镜像综合孔径辐射计接收机的单双边带选择

与综合孔径复相关接收不同,镜像综合孔径辐射计只需测量同相相关输出,为此镜像综合孔径辐射计与综合孔径辐射计的接收机结构也有明显区别,而镜像干扰分析对于辐射计接收机结构及单双边带选择尤为重要。为了分析镜像综合孔径辐射计接收机结构及单双边带选择,本文首先介绍了镜像综合孔径辐射计的接收机结构,然后从镜像综合孔径接收信号角度出发推导了镜像综合孔径辐射计接收机结构分别选择单、双边带工作模式下接收机通道相关函数表达式,分析其是否会产生镜频干扰。理论推导发现,镜像综合孔径辐射计在单、双边带工作模式下,都不会产生镜像干扰, 唯一的区别在于双边带重建亮温的幅度是单边带的2倍。这是与综合孔径辐射计接收机结构在下变频、再I/Q解调且选择双边带模式时会产生镜像干扰最大的不同。最后,通过双点源和展源仿真验证了理论的正确性。研究结果可为实际应用中镜像综合孔径辐射计接收机单双边带选择提供参考。     

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。     

低信噪比的接收通道阵列幅相误差校正方法

针对低信噪比情况,建立了新的接收阵列误差模型,提出了一种改进单辅助源通道阵列幅相误差校正算法.该算法利用自相关矩阵对角线部分求解通道幅度误差,用最小二乘法对上三角部分求解通道相位误差.仿真结果表明:在低信噪比时,改进校正算法性能明显优于传统校正算法,在高信噪比时,2种算法残差均非常小.实验结果表明:利用改进的校正算法对综合孔径辐射计进行校正后所得的图像边界清晰、干扰较少,与实际亮温对应较好,明显优于采用传统校正算法进行校正后所得的图像.     

基于拉普拉斯算子的综合孔径辐射计成像算法

成像反演是综合孔径辐射计的一项关键内容.然而,综合孔径辐射计成像反演是病态的反问题.虽然传统的正则化方法能有效克服其病态性,但依然存在较大的重构误差.为了进一步降低重构误差,提出一种基于拉普拉斯算子的综合孔径辐射计成像算法.与传统的单参数正则化不同,该算法通过引入拉普拉斯算子项,对差分亮温构造拉普拉斯混合正则化,并利用...     

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。     

9.6Gsps 10bit 宽带雷达接收机设计与实现

交叉采样是提升雷达接收机采样率的有效方法,但该方法会引入通道失配,通道失配将严重降低系统的性能。本文首先介绍基于OpenVPX平台的四通道交叉采样宽带雷达接收机的硬件设计;其次对采集系统通道失配误差及其估计方法进行分析;最后针对传统的通道失配校正方法耗费大量时间的问题,提出一种在线校正系统通道失配的方法,该方法提高了通道失配校正的效率。测试结果表明,该设计可实现以采样率9.6Gsps、精度10bit对频带为1GHz~4GHz的中频信号直接采集,能够满足宽带雷达接收机脉冲压缩处理的要求,已成功应用于某宽带雷达。      

用于综合孔径成像的冗余基线校正方法

在综合孔径成像系统中,环境或载体平台振动等因素会引起综合孔径阵列中各子孔径相位误差,从而引起图像质量变差,相位误差的实时校正对于提高综合孔径系统成像质量有重要作用。冗余基线校正的方法可以实现综合孔径阵列相位误差自校正。这种方法在实际应用中不需要对目标建立模型就可以校正综合孔径系统的相位误差,并且可以应用于多种波段的综合孔径成像系统中,在空间探测和对地观测中具有广泛的应用前景。     

基于周向约束定位原理的周向接收器标定方法

针对工作空间测量定位系统（wMPS）存在交会误差,且在复杂测量现场中存在空间遮挡问题,文中在研究周向接收器测量原理的基础上设计了一种全新的周向接收器。该接收器在一个平面内固定了6个光电接收单元,通过标定6个单元的位置关系使其成为一个整体,进而实现测量功能。以两台发射站为基础,详细阐述了该周向接收器标定方法,并依托天津大学研发的wMPS实验平台对该方法进行了实验验证。实验结果显示:周向接收器的测量重复性在0.2 mm以内,测量精度在0.3 mm以内,该方法在解决系统在复杂测量现场中的空间遮挡问题的同时,从原理上消除了交会误差对测量结果的影响。     

Calibration techniques of active BiCMOS mixers

This paper describes calibration techniques for downconversion mixers used in integrated direct-conversion receivers. A method of achieving a high even-order intermodulation rejection is presented. Using the method presented, the receiver second-order input intercept point (IIP2) can always be improved by more than 20 dB. The minimum achieved receiver IIP2 after calibration is +38 dBm. A technique to enhance the I/Q-amplitude balance between the quadrature channels is also introduced. A single-balanced adjustable mixer is implemented as a part of a prototype direct-conversion receiver. The receiver chip consists of a low-noise amplifier, mixers and calibration circuitry, a divide-by-two circuit, local oscillator (LO) buffers for LO generation, and active baseband filters. The chip is fabricated using a 0.35-μm SiGe BiCMOS process and is characterized at 900 MHz     

一种适用于外场条件的红外系统分区域标定方法

为了减小全画幅平均红外标定引起的非均匀性误差,主要探究一种适用于外场条件的红外系统分区域标定方法。首先对增益系数矩阵进行估计,然后利用估计矩阵对标定区域进行划分,最后利用最小二乘法分别对不同区域进行标定,得到增益系数标定矩阵。通过开展大口径地基红外测量系统标定实验,对本文方法进行精度验证。结果表明,与传统方法相比,通过本文方法得到的标定方程进行目标辐射亮度反演时,平均相对误差减小13.07%,平均误差偏离度减小0.2877。该方法对于整个画幅标定精度更高,目标特性反演准确性显著提升,可为红外系统标定的实际工程应用提供有益的参考和借鉴。     

脉间变频测量雷达正交误差的实时修正方法

针对脉间变频RCS测量雷达采用模拟正交解调方法获得同相分量和正交分量所引入的解调误差,提出了一种实时校准方法。该方法通过引入校准支路,将从测试信号耦合出的校准信号经固定延时和衰减后与回波信号在同一个脉冲周期内依先后顺序采集,由于校准支路信号只与系统内部状态有关而与测试目标和场地无关且间隔很短,可使用校准支路所得到的误差校准测试通道的信号。通过校准支路的应用可在系统整个工作时间内随时对解调误差进行修正。给出了校准支路的分析及设计,对使用模拟器测试的结果讨论了修正算法。     

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.     

相控阵雷达接收通道校准方法仿真

接收通道校正是保证接收波束形成性能的重要环节。构建了内场校准和外场校准相结合的通道校准方法的仿真模型。仿真结果验证了该方法可以明显改善第一副瓣水平,减小幅相误差对系统性能的影响。     

Gain calibration methods for radio telescope arrays

In radio telescope arrays, the complex receiver gains and sensor noise powers are initially unknown and have to be calibrated. Gain calibration can enhance the quality of astronomical sky images and, moreover, improve the effectiveness of array signal processing techniques for interference mitigation and spatial filtering. A challenging aspect is that the signal-to-noise ratio (SNR) is usually well below 0 dB, even for the brightest sky sources. The calibration method considered here consists of observing a single point source and extracting the gain and noise parameters from the estimated covariance matrix. We present several closed-form and iterative identification algorithms for this. Weighted versions of the algorithms are proven to be asymptotically efficient. The algorithms are validated by simulations and application to experimental data observed at the Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT).     

2.4GHz零中频接收机中正交相位的自校准设计

提出了实现在一个2.4GHz零中频接收机中的一种正交相位自校准方法.这种方法基于一个采用提出的正交相位检测器的延迟锁定环路来大大减小正交相位误差.该接收机采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果显示正交相位误差可以被校准到1°以内,满足了系统的要求.     

最小化重投影误差的手眼标定优化算法

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程.以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代价函数,获得最优的手眼关系标定值.实验结果证明了该方法的具有较好的稳定性和精确性,算法求解了 10次...     

基于回归分析的动态校相实现方法

为解决船载卫通站跟踪性能的检验与校准,分析了跟踪接收机校相原理,并扩展到动态环境下,利用跟踪陀螺信号中包含的天线运动信息,与接收机输出的误差电压比较,通过Matlab线性回归的方法计算出跟踪接收机相位差值以及增益,实现跟踪接收机校相结果的重新校准。提高了船载卫通伺服跟踪系统的稳定性。