基于MATLAB/Simulink的HY-2星载微波散射计系统仿真建模

为实现星载微波散射计的优化设计,利用MATLAB软件搭建了海洋二号(HY-2)卫星微波散射计系统仿真模型。首先,参考其初样设计阶段的仿真模型,根据其最终设计方案和参数设置,对发射机、接收机、信号处理单元三个主要模块搭建仿真模型。其次,模拟海面风场监测过程,将仿真模型划分为信号源、发射机、海面回波、接收机、信号处理单元和结果输出六部分,并在初样设计模型的基础上引入信道特性,完善仿真模型。最后,利用雷达方程解算海面后向散射系数,验证了模型的正确性,可为我国后续微波散射计的设计和优化提供仿真分析手段。     

星载微波散射计的定标技术

星载微波散射计是用来测量海面风速和风向的一种遥感设备。系统定标是散射计能够进行精确测量的重要一环。文章介绍了散射计定标技术的相关理论,给出了国外星载微波散射计的定标方法,并作了分析比较。     

微波散射计数字接收机DDC的设计与实现

微波散射计是一种用于测量目标后向散射系数的有源微波遥感器。文章介绍了作为微波散射计重要部件之一的数字化中频接收机,指出数字下变频在微波散射计数字化中频接收机的数字化和软件化过程的作用。根据微波散射计数字化中频接收机工作机理与数字下变频原理,结合Matlab算法仿真技术,设计并实现了基于FPGAIP核的数字下变频。仿真与实测结果表明：基于FPGAIP核设计实现的数字下变频能够满足微波散射计数字化中频接收机性能指标要求,并且具有灵活性、通用性、修改参数方便等特点。     

扇形波束圆锥扫描微波散射计方位多普勒滤波分辨率分析

星载微波散射计可以提供全球、全天候的海面风场数据,是能够同时测量海面风速和风向的有源微波遥感系统。扇形波束圆锥扫描体制微波散射计是一种新型体制的微波散射计,这类散射计采用多普勒滤波来提高方位分辨率。文章首先介绍了扇形波束圆锥扫描微波散射计的基本概念,在此基础上分析了天线圆锥扫描速度的范围及其对驻留时间的影响;随后结合卫星轨道参数和地球椭球模型,仿真分析了天线扫描区域内的多普勒特性,根据系统参数,仿真分析了方位多普勒滤波后的分辨率。     

双波段扇形波束圆锥扫描星载微波散射计系统设计

星载微波散射计是目前唯一能够同时全天候、全天时、高精度、高分辨率和短周期测量海洋表面风场矢量的有源微波遥感器,这一能力已在美国Seasat-1[1]、欧空局ERS-1/2[1]、日本ADEOS-1/2[1]、中国HY-2等卫星装载的微波散射计上得到了充分的证明。双波段、扇形波束圆锥扫描星载微波散射计是一种具有国际先进水平的星载微波散射计,具有测风范围大、测量精度高的优点。文章简要分析了该微波散射计的工作原理、总体方案设计、关键技术、及初步性能评估等。     

分布式MIMO雷达欺骗干扰抑制算法研究

从信号级协同对抗欺骗干扰出发,直接利用各节点雷达回波信号的复包络信息,建立相关检测融合算法实现协同抗干扰。首先展开对分布式MIMO雷达信号相参性的研究,并给出了回波信号间的独立性条件。依据目标空间散射特性的差异,提出了一种信号级协同对抗欺骗式假目标的算法。该算法根据真假目标回波相关性的差异,利用多脉冲回波数据得到相关系数估计值并进行相关性检验,实现对目标的有效鉴别。通过仿真验证了算法的有效性,并对算法性能进行仿真分析。     

星载微波雨散射计

扼要阐述星载微波雨散射计的工作原理.叙述雨散射计的频率特性、天线系统、接收机和发射机,论述了雨散射计的数据分析方法.     

星载微波风场散射计

扼要叙述星载微波风场散射计的工作原理,由一般的雷达方程推导出散射系数σ_0的计算方法,介绍两种估算散射计工作性能的方法;总结全球模式和局部模式两种结果,给出散射计系统简易方框图以及工作性能,给出星载微波风场散射计覆盖飞行情况示意图.     

中轨道微波散射计研究

文章介绍了中轨道微波散射计研究的背景和意义,分析了中轨散射计系统体制,指出了关键技术,对后续研究进行了展望。     

基于稀疏信号表示的空间碎片成像

地基雷达一直是空间碎片监测的有力工具,研究如何利用它们对尺寸小于距离分辨率的目标进行成像具有重要意义。基于空间碎片通常会围绕它的主轴进行简单的自旋转运动这一事实,通过对目标回波模型的分析,本文提出了一种基于稀疏信号表示的空间碎片成像方法。该方法将成像问题转化为稀疏信号分解问题,首先以各个散射点的散射特性作为元素构建字典,然后通过采用现有的方法对单个距离单元横向回波数据的稀疏信号表示进行求解,最后对求解的结果重新排列以得到目标的二维高分辨图像。仿真实验结果表明了本方法的正确性。     

宽带雷达目标特性建模与回波仿真

根据宽带雷达目标电磁散射特性,采用基于几何绕射理论的GTD(几何绕射)模型对目标电磁散射特性进行建模;在此基础上,构建宽带雷达目标回波信号模型,结合回波信号特征,提出了一种基于去斜的宽带雷达目标回波仿真方法。对宽带雷达发射信号进行去斜处理以及傅里叶变换,得到去斜后的频域发射信号,将该信号与表征目标频域散射特性的数据在频域相乘并进行逆傅里叶变换,实现时域卷积,获取去斜后的宽带雷达回波信号。经过ISAR(逆合成孔径雷达)处理,对回波数据进行成像,验证了该方法的有效性。该方法能够有效减少运算量,降低工程化实现难度,可用于ISAR回波信号模拟设备。     

我国海洋卫星星载微波散射计

介绍了应用于我国海洋卫星对海面风进行观测的星载微波散射计。文章主要描述了星载微波散射计、系统组成、系统性能及工作情况，并重点介绍了其几个关键技术的设计研制情况，最后给出了本文的结论。     

星载RFSCAT观测数目分析

微波散射计主要有两种体制：一种是固定扇形波束体制，另一种是笔形波束圆锥扫描体制。将两种体制的散射计结合起来，成为一种新的体制的散射计——星载扇形波束圆锥扫描体制散射计（RFSCAT）。这种新型散射计的主要优势在于具有多于其他体制散射计的观测数，因此能提供优于其他散射计的风场反演精度和去风向模糊的可能性。文章首先介绍了扇形波束圆锥扫描散射计（RFSCAT）的基本概念，在此基础上分析扇形波束圆锥扫描散射计的观测数；随后对波束观测到海面分辨单元时的方位角和入射角进行分析；最后结合系统的各项工作参数，给出了观测数仿真分析及其方位角和入射角特性仿真。     

多回路内定标的星载散射计接收通道设计

文章介绍了星载微波散射计多耦合回路内定标方法的原理及接收机的几种接收通道形式;在此基础上,从隔离度、定标精度等方面进行分析,提出了一种多耦合回路内定标的星载散射计接收通道设计方案。     

一种新的SAR面目标回波模拟快速算法

回波信号模拟是合成孔径雷达模拟技术的基础.与实际挂飞试验相比,模拟技术具有灵活性高、成本低等优点.传统的SAR回波信号模拟方法因为运算量大而很难实施.分析了SAR回波信号距离延迟和多普勒相位的特点,得出了相同方位向目标回波数据间的近似关系,提出一种基于点目标回波数据矩阵的回波模拟新方法.该方法采用移位叠加,避免了大量重复的计算.     

数据融合技术在海洋二号卫星数据中的应用

海洋二号（HY-2）卫星搭载的微波散射计和扫描微波辐射计一天沿轨数据不能完全覆盖全球海域,文章提出了基于数据融合技术的解决方法。该方法以HY-2卫星获取的海面风场和海面温度场作为数据源,分别利用最优插值算法和时空权重插值法对HY-一2卫星微波辐射计和散射计获取的海面温度场和海面风场数据进行数据融合,在不降低分辨率的基础上,使得一天对全球海域的覆盖率从90％提高到100％。此融合方法可应用于HY-2卫星数据业务化系统中。     

海洋二号卫星A星微波散射计在台风遥感监测中的应用

海洋二号卫星A星(HY-2A)搭载的微波散射计具有全天时、全天候的全球海面风场观测能力,每天可以观测全球90%的区域,捕捉到全球海域几乎所有的海洋气旋,是目前在轨运行的唯一具有该能力的海洋微波有效载荷。同时,微波散射计还可以确定台风强度、位置、方向和结构,为台风灾害的预警和预防提供有力的数据支撑。     

基于压缩感知理论的合成孔径激光雷达成像算法

合成孔径激光雷达是一种主动式有源激光成像雷达,它具有远高于微波合成孔径雷达的成像分辨率,能够实现对远距离目标的精细成像。由于激光信号的带宽极大,普通的硬件设备难以满足奈奎斯特采样定理的要求。提出一种基于压缩感知理论的合成孔径激光雷达成像算法,该方法利用光外差方法探测回波信号,在此基础上通过对外差信号进行随机采样提取信号中的有效信息,使用正交匹配追踪算法实现对目标高分辨距离像图像的重构,最后结合频率变标算法得到目标的高分辨二维图像。仿真结果表明运用新算法对合成孔径激光雷达的回波信号进行采样,能使用远低于奈奎斯特定理所规定的采样率完成信号采样,并有效压低信号旁瓣,实现对目标的超高分辨成像。
     

雷达测高计回波模拟设备的基带信号产生方法

回波模拟设备为雷达测高计的联机测试提供模拟的回波信号，能产生所需的基带，视频，中频和射频回波信号，基带信产生器是回波模拟设备的基础。它根据平均回波功率谱的函数表达式，在基带频谱上完成对各个参数的模拟，对于不同回波信号的模拟只需改动函数表达式的参数值，在时间轴上平移，幅度的衰减就能完全模拟要求，本文首先介绍了雷达测高计的平均回波功率谱，然后介绍了基带信号产生器的工作原理，性能指标及实现方法。     

基于全息技术的近程目标毫米波散射特性研究

针对近程条件下由于目标各散射点回波的干涉而产生“角闪烁”效应的问题,首次提出采用全息技术研究近程目标的毫米波散射特性。该方法利用相位干涉效应,补偿电磁波的波前球面弯曲,并通过对回波信号的数学建模,反演目标的散射场分布函数。给出了四类不同特征的目标进行近程RCS预测,预测结果与目标特性相一致,表明该方法切实有效。