基于统计推断的综合孔径辐射计反演方法研究
发布时间：2021-04-05 14:25
热力学定律表明任何温度在绝对零度以上的物质都会向外界辐射电磁能。在微波/毫米波波段,用于测量物质热辐射信号的高灵敏度被动式接收机称为微波辐射计。综合孔径辐射计属于一类辐射计阵列系统,它通过分布式小口径天线的“孔径综合”实现虚拟“大口径”,能达到与最大填充尺寸相同的实孔径的空间分辨率;它同时具备“凝视”成像能力,通过干涉式接收处理体制能有效获取观测视场范围内的辐射亮温分布。目前,综合孔径辐射计系统已在射电天文、地球遥感、安全检查、军事侦察等领域的相关研究工作中发挥重要作用。微波辐射计测量物质辐射亮温的过程是一个对随机热辐射信号的能量累积过程,其有效输出的物理量对应为热辐射信号的功率。综合孔径辐射计采用天线阵列,对空间中传播到各个单元天线口面处的热辐射电压信号实施干涉测量,完成信号的相关接收处理过程,并获得空间频率域的可见度函数。本文以可见度函数作为研究工作的起点,针对综合孔径辐射测量应用中存在的辐射亮温图像重建问题和射频干扰源定位问题,主要的研究内容涉及以下几个方面:本文针对确定性正则化方法在求解不适定反问题过程中存在的局限性,在概率理论和Hilbert空间理论的交叉理论背景下,提出了一...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１福射干涉测量示意图??如图２－１所示，在位于场景平面内的延展福射源上取足够小的一个面元３＾７?（可??视为点福射源），观测平面平行于场景平面且间距为巧，Ａ（王ｉ，％，０）和（抑，２／ｆｃ，０）??
ｊ?ｉ＝ｌ?ｋ＝ｌ??图２－３列举了Ｈ种典型的空间频率采样点分布的情况，这Ｈ种形式是目前较为常见??的ＳＡＩＲ系统的空间频率采样方式。由于离散空间频率采样点与可见度函数?对??；?????．?■?Ｉ?Ｓ，??Ｓ，?Ｉ?Ｉ?Ｉ?－?—??４?？?４?４－?■?■二？?■??３．＇????—??３．．．．．？？？？．？＇．?．．．．．．．?３????２－?２?２．?＊．?？?？?？?？?？?？＊??１?．．．．．．?ｉ?？?？?１?？?？?．?．?Ｉ?？?？?■?？?！？？？？？？？？？？??？?？??＞?０?？?？?垂？？？？?？？??－ｒ＇?．．．?ｉ?■?—１．?：?．?－１??ｉ．．?．?－２?＊?Ｔ?？?？?？?＊?？?＊?■??－２?？?－３．?－２－?；?？?？??？?？?？?？?？?？?．?？?．?？??一?■？？？？？？？？？■?－４－?？??！?￣二￣￣；￣￣０?１?２?３?４?Ｓ?單￣＾￣＾￣＾?０?１?２?３?４?５?－５?－４?－３?－２?－１?０?１?２?３?４?５??；?ｕ?Ｕ?Ｕ??Ｉ?（ａ）矩形格点空间频率覆盖?（ｂ）六边形格点空间频率覆盖?（Ｃ）非均匀格点空间频率覆盖??图２－３空间频率采样覆盖示意图??应，同时考虑可见度函数的加窗处理过程［口５］，因此实际的修正亮温于＇怡ｑ）与可见??２３??
（即单位圆《２?＋沪＾?１内的场景）能保证天线阵列接收整个４７Ｔ空间内场景福射信??号，但在实际应用中，通常选取Ｃ＜１来扩展ＡＦ－ＦＯＶ的范围，Ｗ减小混叠误差的??影响。图２－４直观地体现了最长基线采样（Ｕｍａｚ，ｔＷｒ）和最短基线采样（Ｕｍｉｎ，Ｕｍｉｎ）??分别对上述空间角度分辨率、ＡＦ－ＦＯＶ的作用关系。??在微波福射测量领域，灵敏度（福射测量分辨率）定义为福射计输出端能检测??到的最小亮温变化Ｗ。对于综合孔径干涉式福射测量而言，空间频率覆盖还是影响??ＳＡＩＲ灵敏度的重要因素，冗余的可见度采样可Ｗ降低测量噪声，并可Ｌ：ｉ＞利用可见度??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹波近场成像综述[J]. 刘宏翔,姚建铨,王与烨,徐德刚,贺奕焮. 红外与毫米波学报. 2016(03)
[2]基于高速数字相关器的太赫兹干涉仪系统研究[J]. 韩东浩,刘浩,吴季,吴琼之,张德海,陆浩,张颖. 电子与信息学报. 2016(04)
[3]被动毫米波实时成像技术[J]. 苗俊刚,郑成,胡岸勇,姚现勋. 微波学报. 2013(Z1)
[4]综合孔径微波辐射计光学实时信号处理系统[J]. 胡岸勇,白明,苗俊刚. 红外与毫米波学报. 2012(04)
[5]深空探测VLBI技术综述及我国的现状和发展[J]. 朱新颖,李春来,张洪波. 宇航学报. 2010(08)
[6]Ka波段毫米波综合孔径辐射计成像研究[J]. 陈柯,朱耀庭,郭伟,李青侠,桂良启,靳荣. 微波学报. 2010(02)
[7]8mm波段二维综合孔径微波辐射计（BHU-2D）[J]. 薛永,苗俊刚,万国龙. 北京航空航天大学学报. 2008(09)
[8]毫米波末制导技术的应用及发展趋势[J]. 常军,杨勇,任培宏,黄秀琼. 电讯技术. 2008(03)
[9]L波段数字相关综合孔径辐射计的研制[J]. 陈柯,郭伟,桂良启,郎量. 华中科技大学学报(自然科学版). 2008(01)
[10]毫米波辐射计制导[J]. 张俊荣. 微波学报. 1997(04)
博士论文
[1]综合孔径微波辐射成像系统关键技术研究[D]. 陈柯.华中科技大学 2010
本文编号：3119798
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－１福射干涉测量示意图??如图２－１所示，在位于场景平面内的延展福射源上取足够小的一个面元３＾７?（可??视为点福射源），观测平面平行于场景平面且间距为巧，Ａ（王ｉ，％，０）和（抑，２／ｆｃ，０）??
ｊ?ｉ＝ｌ?ｋ＝ｌ??图２－３列举了Ｈ种典型的空间频率采样点分布的情况，这Ｈ种形式是目前较为常见??的ＳＡＩＲ系统的空间频率采样方式。由于离散空间频率采样点与可见度函数?对??；?????．?■?Ｉ?Ｓ，??Ｓ，?Ｉ?Ｉ?Ｉ?－?—??４?？?４?４－?■?■二？?■??３．＇????—??３．．．．．？？？？．？＇．?．．．．．．．?３????２－?２?２．?＊．?？?？?？?？?？?？＊??１?．．．．．．?ｉ?？?？?１?？?？?．?．?Ｉ?？?？?■?？?！？？？？？？？？？？??？?？??＞?０?？?？?垂？？？？?？？??－ｒ＇?．．．?ｉ?■?—１．?：?．?－１??ｉ．．?．?－２?＊?Ｔ?？?？?？?＊?？?＊?■??－２?？?－３．?－２－?；?？?？??？?？?？?？?？?？?．?？?．?？??一?■？？？？？？？？？■?－４－?？??！?￣二￣￣；￣￣０?１?２?３?４?Ｓ?單￣＾￣＾￣＾?０?１?２?３?４?５?－５?－４?－３?－２?－１?０?１?２?３?４?５??；?ｕ?Ｕ?Ｕ??Ｉ?（ａ）矩形格点空间频率覆盖?（ｂ）六边形格点空间频率覆盖?（Ｃ）非均匀格点空间频率覆盖??图２－３空间频率采样覆盖示意图??应，同时考虑可见度函数的加窗处理过程［口５］，因此实际的修正亮温于＇怡ｑ）与可见??２３??
（即单位圆《２?＋沪＾?１内的场景）能保证天线阵列接收整个４７Ｔ空间内场景福射信??号，但在实际应用中，通常选取Ｃ＜１来扩展ＡＦ－ＦＯＶ的范围，Ｗ减小混叠误差的??影响。图２－４直观地体现了最长基线采样（Ｕｍａｚ，ｔＷｒ）和最短基线采样（Ｕｍｉｎ，Ｕｍｉｎ）??分别对上述空间角度分辨率、ＡＦ－ＦＯＶ的作用关系。??在微波福射测量领域，灵敏度（福射测量分辨率）定义为福射计输出端能检测??到的最小亮温变化Ｗ。对于综合孔径干涉式福射测量而言，空间频率覆盖还是影响??ＳＡＩＲ灵敏度的重要因素，冗余的可见度采样可Ｗ降低测量噪声，并可Ｌ：ｉ＞利用可见度??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹波近场成像综述[J]. 刘宏翔,姚建铨,王与烨,徐德刚,贺奕焮. 红外与毫米波学报. 2016(03)
[2]基于高速数字相关器的太赫兹干涉仪系统研究[J]. 韩东浩,刘浩,吴季,吴琼之,张德海,陆浩,张颖. 电子与信息学报. 2016(04)
[3]被动毫米波实时成像技术[J]. 苗俊刚,郑成,胡岸勇,姚现勋. 微波学报. 2013(Z1)
[4]综合孔径微波辐射计光学实时信号处理系统[J]. 胡岸勇,白明,苗俊刚. 红外与毫米波学报. 2012(04)
[5]深空探测VLBI技术综述及我国的现状和发展[J]. 朱新颖,李春来,张洪波. 宇航学报. 2010(08)
[6]Ka波段毫米波综合孔径辐射计成像研究[J]. 陈柯,朱耀庭,郭伟,李青侠,桂良启,靳荣. 微波学报. 2010(02)
[7]8mm波段二维综合孔径微波辐射计（BHU-2D）[J]. 薛永,苗俊刚,万国龙. 北京航空航天大学学报. 2008(09)
[8]毫米波末制导技术的应用及发展趋势[J]. 常军,杨勇,任培宏,黄秀琼. 电讯技术. 2008(03)
[9]L波段数字相关综合孔径辐射计的研制[J]. 陈柯,郭伟,桂良启,郎量. 华中科技大学学报(自然科学版). 2008(01)
[10]毫米波辐射计制导[J]. 张俊荣. 微波学报. 1997(04)
博士论文
[1]综合孔径微波辐射成像系统关键技术研究[D]. 陈柯.华中科技大学 2010
本文编号：3119798
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