导读:本文包含了综合孔径微波辐射计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:辐射计,孔径,微波,遥感,误差,海面,算法。
综合孔径微波辐射计论文文献综述
张爱丽,刘浩,武林,牛立杰,张成[1]（2019）在《G矩阵修正法在一维综合孔径微波辐射计成像中的应用》一文中研究指出1维综合孔径微波辐射计通常会采用G矩阵模型法来实现亮温图像的重建。对于1维辐射计系统,成像过程主要包含:辐射计仪器观测2维全视场的目标场景亮温,得到1维的可见度函数采样值,再通过对系统参数矩阵G求逆来实现目标场景的1维图像重建。由于1维辐射计系统的采样基线只分布在空间频率域的1个维度上,所以在图像重建过程中,需要实现矩阵G从2维到1维的转换。对此,该文提出了两种适用于1维综合孔径微波辐射计成像的G矩阵修正方法。并针对目前已经完成的8单元辐射计地面样机系统和目前正在研制的10单元盐度计样机系统,通过理论分析和仿真实验,验证了G矩阵修正法对1维综合孔径微波辐射计成像结果的改善效果,以及对天线方向图旁瓣恶化所引入成像误差的有效抑制。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2019年11期）
陈海建,丁孝永,王锐[2]（2019）在《一种综合孔径微波辐射计成像处理算法》一文中研究指出综合孔径成像是基于干涉仪成像原理实现的一种成像方式,其通过对干涉测量结果进行逆傅里叶变换得到场景的亮温分布,利用小波增强去噪算法在时域和频域同时对图像进行处理,增强需求信息抑制非必要信息,并附加特定的窗函数滤除杂波,提高重建的微波辐射计图像的清晰度和平滑感。采用盲解卷的Lorentzian超分辨率算法提高成像的分辨力,较好的解决了天线口面尺寸与分辨力矛盾的问题。(本文来源于《宇航计测技术》期刊2019年03期）
张爱丽[3]（2019）在《L波段一维综合孔径微波辐射计系统高精度成像算法研究》一文中研究指出海洋盐度和土壤湿度是研究全球水循环变化的关键参数,为了实现对这两参数的精确测量,星载L波段微波辐射计的研制逐渐成为近年来的研究热点。相比其他的微波频段,地物目标在L波段的辐射亮温对土壤湿度和海洋盐度的敏感度更高,所以L波段被普遍应用于对这两目标参数的星载辐射测量。目前已经完成在轨工作的L波段辐射计系统有:综合孔径体制的微波辐射计(欧空局的SMOS/MIRAS)和真实孔径体制的微波辐射计(美国的Aquarius卫星,SMAP卫星)。结合已有的研制经验和教训可知:二维综合孔径辐射计MIRAS虽然易于满足星载探测所要求的空间分辨率,但是存在系统复杂度高、成像稳定度和精度低的问题。而对于真实孔径辐射计,受限于大口径天线的使用,瓶颈技术则在于空间分辨率和刈幅指标。综合前面两者,L波段一维综合孔径微波辐射计系统逐渐成为对地遥测海洋盐度和土壤湿度的有效工具,具有良好的应用前景。随着L波段辐射计的不断发展,在技术上,利用L波段辐射计进行星载观测海洋盐度和土壤湿度所面临的挑战主要在如何满足两个关键指标:空间分辨率和辐射测量精度。为了在星载观测条件下满足应用需求的空间分辨率和刈幅指标,一维综合孔径微波辐射计在交轨方向上通过采用稀疏排布的天线阵列来代替传统辐射计中的大口径真实孔径天线,从而在空间分辨率上取得更好的拓展空间。但是对于辐射测量精度,一维综合孔径辐射计系统仍存在严峻的挑战。由于载荷发射和在轨扫描技术难度会限制辐射计天线装置的设计尺寸,所以在实际应用中,星载一维辐射计系统中的馈源天线数会较少,这会导致辐射计系统对目标图像在空间频率域的采样产生明显截断,从而影响系统的亮温图像重建精度。此外,辐射计系统天线的方向图数据也会不可避免的出现不确定性误差、旁瓣恶化,以及系统内定标链路上存在的随机误差,这些因素都会导致辐射测量精度的降低。因此,为了达到盐度探测任务所要求的辐射测量精度,本文对一维综合孔径微波辐射计高精度成像方法进行了系统性的研究,所完成的主要研究及成果如下:1、从系统角度全面分析了基线数有限的一维干涉式体制综合孔径辐射计系统实现超高精度测量所面临的理论误差限制因素,并针对吉布斯现象、成像混迭、以及天线旁瓣恶化所带来的成像误差项进行了误差分析与校正方法研究。定义辐射计系统的成像误差:经过仪器定标后重建的亮温数据大体上能够满足应用需求,但是与目标真实亮温仍然存在的非零差值,即为本文研究的成像误差,被用来定量化评估辐射计系统的成像精度。分析研究发现一维综合孔径辐射计成像误差的影响因子主要包含两个方面:系统天线阵的基线设计参数和天线方向图数据。对于单元数较少的一维综合孔径辐射计,由于系统的采样基线有限,使得辐射计在空间频率域上出现截断采样,导致成像结果中存在明显的吉布斯误差。针对该问题,本文首次提出和验证了基于基线优化和基于CLEAN算法的吉布斯误差抑制方法。此外,在L波段综合孔径辐射计系统实际设计中,受馈源天线尺寸的限制,通常系统最短基线会大于奈奎斯特采样限制条件,使得辐射计成像存在混迭现象,视场混迭也会给成像结果带来误差。针对一维辐射计系统中混迭引入的成像误差,本文研究了误差的抑制算法,并通过仿真实验验证了相应算法的有效性。影响辐射计成像质量的另一个因素为天线误差。由于天线装置加工和安装精度的限制,以及辐射计在发射和在轨运行过程中的环境影响,天线方向图数据不可避免的存在不确定性误差。在一维辐射计天线阵中,馈源单元的位置不同,相对于反射面中心的距离不同,以及馈源尺寸大小不同,都会引起单元方向图的不一致性。天线的不确定性误差和不一致性都会导致辐射计成像误差。本文系统性的评估了天线误差对成像质量的影响,研究结果可用于对辐射计天线阵的优化选择,还可用于反馈优化天线单元的设计指标。针对天线方向图旁瓣恶化所引起的系统成像误差,本文首次提出了G矩阵修正法,并对其校正效果进行了仿真验证。2、针对辐射计系统的天线误差,提出了一种改进的整体定标算法。天线误差是目前辐射计亮温数据产品的主要污染因子之一,且天线误差项处于辐射计系统的内定标链路之外,不能通过自定标完成。因此,本文开展了针对天线引入成像误差的校正算法研究,即对综合孔径微波辐射计系统外定标算法的研究。基于平坦目标转换算法(FTT)的思想,结合目前应用FTT算法在亮温数据级上仍然会残留碗状成像误差的问题,提出了参考目标转换算法(RTT)。通过对海洋目标场景成像仿真实验,验证了RTT定标算法的正确性,对比分析了FTT与RTT的校正效果,研究了RTT定标精度的影响因子:参考场景的选取和参考场景亮温建模的准确度,定量化评估了其具体的影响规律。3、搭建和完善了一维综合孔径微波辐射计仿真系统。仿真辐射计观测成像的过程主要包括叁大模块:前向亮温生成模块,辐射计系统测量模块和亮温图像重建模块,实现了由海表面盐度、海表面温度、风速、水汽含量和液水含量等气象数据到观测场景建模亮温,到辐射计系统测量得到的可见度函数采样值,再到重建亮温图像,这样一个端到端的仿真过程。仿真系统主要功能包括计算星载辐射计运行轨道、评估辐射计成像或定标算法、分析外部误差源对仪器成像精度的影响规律、优化一维综合孔径辐射计天线馈源的排布等等。目前,该仿真系统已经服务于全球水循环任务微波干涉仪(WCOM/IMI)和海洋盐度计任务主被动联合探测微波成像仪(MICAP)的预研设计。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2019-06-01）
毛戌宁[4]（2019）在《综合孔径微波辐射计的高速数据采集传输设计》一文中研究指出在当前全球气候变化的背景下,台风等极端天气事件频发,为了降低其带来的重大损失,需要能够更加准确地刻画全球气候的亮温时空分布特征、变化规律,这就对辐射计的空间分辨率提出了很高的要求。传统的真实孔径微波辐射计受天线物理尺寸限制,空间分辨率极为有限,而应用“综合孔径”技术则可以有效缓解这个瓶颈,然而在应用综合孔径技术的同时也要付出一些代价。为了构成高空间分辨率的综合口孔径辐射计系统,需要在天线阵列中放置大量的天线接收单元,这将使得辐射计面临很高的硬件成本和制造难度;而且在未来潜在的应用中需要更高的空间分辨率,阵列中的天线数将相应增加,信号采集通道规模迅速上升,达到数十路甚至数百路。利用如此多的接收信道会面临极大的挑战。综合孔径辐射计庞大的系统规模和高系统复杂度使其难以采用集成的方式实现数据采集系统,因此搭建系统只能采用分布式的结构,同时这就要求数字系统实现板间同步采集和高速数传。基于以上情况,本文针对航天探测任务中庞大的系统规模和数字系统,提出并设计了一种基于分布式相关系统下的高速数据采集和传输系统,通道数24路,采样率60Msps。数字系统主要围绕AD采集板、数控板、后端相关板叁大部分进行设计。具体内容主要包括以下几点:(1)硬件方面,在子板与相关板间摒弃传统的电缆而采用光纤实现数据传输,利用Xilinx提供的Virtex-5系列FPGA内置的Rocket I/O GTX收发器为物理层,实现多数字采样阵面与大规模数字相关后端单元之间的高速光纤链路;为了实现数据的同步采集,本文以60MHz采样时钟为例,基于多级分发的思想设计了高性能的同步时钟分发链路,完成芯片选型,并实现了同步数据采集的控制逻辑设计。(2)在FPGA程序设计上,为了实现高速数据的串行传输,本文以XC5VFX130T内置的GTX高速收发器为物理层完成数据的并串转换、封装解析、发送接收等功能,并基于Aurora协议实现了数据传输的逻辑设计;针对本文提出的时钟同步方案,在ISE环境下对完成多通道数据同步采集的控制逻辑,并分析同步性能。(3)进行实验分析,首先在板卡上测试不同通道的同步数据采集,利用chipscope观测波形并在MATLAB中对各通道采集序列进行拟合,得到各通道波形的相位信息。分析多次测量结果可得,不同通道间的相位延时小于1.5°,相位抖动约0.1°,满足AD采集对相位同步的要求;验证数据传输功能,测试发现系统误码率小于10~(7-),实现了分布式系统下数据的稳定、可靠传输。综上,该系统满足数据采集传输需求,适用于大规模综合孔径微波辐射计的数字系统设计。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2019-06-01）
陈冠宇,艾未华,陆文,冯梦延[5]（2019）在《一维综合孔径微波辐射计遥感海面温度的敏感性分析》一文中研究指出一维综合孔径微波辐射计能够有效提高观测的空间分辨率,其观测入射角通常在0°～55°范围内变化。为了开发适用于一维综合孔径微波辐射计的海面温度反演算法,需要评估其观测亮温对海洋大气环境要素的敏感性。利用海面发射率模型和大气辐射传输模型,构建了适用于一维综合孔径微波辐射计的微波海洋大气辐射传输模式,研究了C波段垂直和水平极化微波辐射亮温在不同入射角下对海洋大气环境要素的敏感性变化情况,并定量计算了相应的敏感系数。结果表明:垂直和水平极化亮温对海洋大气环境要素的敏感性表现出不同的特性。随着入射角的增大,垂直极化亮温对海面温度的敏感性增强,对海面风场的敏感性相对减弱;水平极化亮温则相反。由大气水汽含量和云液态水含量误差引入的垂直和水平极化亮温误差随入射角增大而增大,但是,即使在55°的大入射角下垂直和水平极化亮温误差仍小于0.12 K。对于海面温度反演精度优于1 K的要求,一维综合孔径微波辐射计的测温精度需优于0.6 K。研究结果对于一维综合孔径微波辐射计海面温度反演算法的研究和载荷设计具有一定的理论指导意义。(本文来源于《海洋学报》期刊2019年03期）
陈冠宇,艾未华,陆文[6]（2018）在《星载一维综合孔径微波辐射计海面温度反演研究》一文中研究指出针对实孔径微波辐射计遥感海面温度(Sea Surface Temperature,SST)空间分辨率低的问题,本文根据综合孔径微波辐射计成像原理,研究了C波段一维综合孔径微波辐射计被动遥感海面温度的方法。利用大气海洋微波辐射传输模型,设计了多入射角下快速计算微波辐射亮温的方案,结合综合孔径成像仿真系统实现一维综合孔径微波辐射计亮温成像的仿真。基于最大似然贝叶斯估计的物理迭代算法反演海面温度,实现了多入射角下海面温度的反演,重点研究了不同的辐射计定标精度对海面温度反演精度的影响以及不同精度的海洋大气环境参数(海面风速、海面相对风向、大气水汽含量和云液态水含量)对海面温度反演精度的影响。研究结果为实现高空间分辨率、高精度的海面温度反演和载荷指标设计提供技术支撑。(本文来源于《第35届中国气象学会年会 S21 卫星气象与生态遥感》期刊2018-10-24）
张琪,张光锋[7]（2018）在《综合孔径微波辐射计的发展与应用展望》一文中研究指出本文简单介绍了综合孔径成像的基本原理,国内外干涉式综合孔径辐射计的发展现状,包括美国ES-RAR,欧空局SMOS卫星的主载荷MIRAS,中科院CASC/X,北京航空航天大学的BHU-2D,中科院GIM等,并对干涉式综合孔径辐射计的发展进行了总结与展望。(本文来源于《河南科技》期刊2018年25期）
叶琛[8]（2018）在《综合孔径微波辐射计仿真中的场景亮温非均匀划分方法》一文中研究指出综合孔径辐射计是由多个双天线相关干涉仪组成的干涉式阵列辐射计系统,由于大型干涉式天线阵列综合孔径辐射计物理系统构建复杂,成本高且在实际工作中难以反复修正和改进,因此综合孔径微波辐射计的系统仿真成为综合孔径微波辐射计研究分析的重要手段。在综合孔径辐射计“功率级”仿真系统中,场景模块和信号接收模块组成了从场景亮温到可见度函数的BT2V(Brightness Temperature to Visibility)正向模型,BT2V正向模型的仿真在评估综合孔径辐射计的性能或者从可见度函数中剔除非目标区域干扰等方面具有重要作用。常规的BT2V正向模型的仿真都是基于对目标场景的亮温分布进行均匀划分的,为满足综合孔径辐射计仿真精度要求,亮温数据采样点数需足够多,而对于大型天线阵列而言,仿真运算量与采样点数的平方、天线阵列阵元数目的平方成正比,导致对计算机硬件性能的要求也非常高。本文提出了一种场景亮温分布非均匀划分方法,在非均匀划分方法中数据采样间隔是根据亮温数据的变化快慢而变化的。在场景亮温变化缓慢的海洋及陆地区域采取大采样间隔,而对亮温变化剧烈的区域减小采样间隔以充分利用亮温数据高频信息分量,从而在满足一定的BT2V正向模型仿真计算精度条件下可以极大地降低仿真计算的复杂度。通过仿真对比分析了在均匀划分方法和非均匀划分方法中,采样间隔大小、采样点数、接收天线类型、基线长度、目标场景类型等因素对综合孔径辐射计BT2V正向模型仿真计算精度以及计算复杂度的影响。仿真结果表明,在相同的可见度函数计算精度条件下,非均匀划分方法中的亮温数据采样点数仅为均匀划分方法中的至多叁分之一,加快了可见度函数数值计算的收敛速度并节省了综合孔径辐射计仿真系统的计算资源;在相同的计算复杂度情况下,与均匀划分方法相比,非均匀划分方法中可见度函数的仿真计算误差可降低至少一到两个数量级,使得可见度函数仿真计算值更接近于理论分析值,从而确保了更高质量的反演亮温图像,尤其是在亮温呈现快速变化的沿海区域。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
杨晓城,阎敬业,武林,吴龙,吕文涛[9]（2018）在《海洋遥感综合孔径微波辐射计系统误差的降低》一文中研究指出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。(本文来源于《微波学报》期刊2018年01期）
杨晓城,武林,阎敬业,吴龙,吕文涛[10]（2017）在《全极化综合孔径微波辐射计全极化亮温的重构》一文中研究指出为了获取全极化信息和降低重构误差,提出了一种改进的全极化重构算法应用于全极化综合孔径微波辐射计,并分析了交叉极化对全极化亮温各分量的影响程度.仿真结果表明,与传统算法相比,改进的全极化重构算法能够有效降低图像重构误差,获取高精确度的全极化亮温数据以满足测量土壤湿度、海表面盐度、海表面风矢量等应用需求.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2017年11期）
综合孔径微波辐射计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
综合孔径成像是基于干涉仪成像原理实现的一种成像方式,其通过对干涉测量结果进行逆傅里叶变换得到场景的亮温分布,利用小波增强去噪算法在时域和频域同时对图像进行处理,增强需求信息抑制非必要信息,并附加特定的窗函数滤除杂波,提高重建的微波辐射计图像的清晰度和平滑感。采用盲解卷的Lorentzian超分辨率算法提高成像的分辨力,较好的解决了天线口面尺寸与分辨力矛盾的问题。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
综合孔径微波辐射计论文参考文献
[1].张爱丽,刘浩,武林,牛立杰,张成.G矩阵修正法在一维综合孔径微波辐射计成像中的应用[J].电子与信息学报.2019
[2].陈海建,丁孝永,王锐.一种综合孔径微波辐射计成像处理算法[J].宇航计测技术.2019
[3].张爱丽.L波段一维综合孔径微波辐射计系统高精度成像算法研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2019
[4].毛戌宁.综合孔径微波辐射计的高速数据采集传输设计[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2019
[5].陈冠宇,艾未华,陆文,冯梦延.一维综合孔径微波辐射计遥感海面温度的敏感性分析[J].海洋学报.2019
[6].陈冠宇,艾未华,陆文.星载一维综合孔径微波辐射计海面温度反演研究[C].第35届中国气象学会年会S21卫星气象与生态遥感.2018
[7].张琪,张光锋.综合孔径微波辐射计的发展与应用展望[J].河南科技.2018
[8].叶琛.综合孔径微波辐射计仿真中的场景亮温非均匀划分方法[D].华中科技大学.2018
[9].杨晓城,阎敬业,武林,吴龙,吕文涛.海洋遥感综合孔径微波辐射计系统误差的降低[J].微波学报.2018
[10].杨晓城,武林,阎敬业,吴龙,吕文涛.全极化综合孔径微波辐射计全极化亮温的重构[J].北京理工大学学报.2017
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