[發明專利]一種直接相關型全極化微波輻射計接收機定標方法

有效

• 申請號: 201110146676.8
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102353944A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 李一楠;李浩;呂容川;段崇棣;李延明
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種直接相關型全極化微波輻射計接收機定標方法，屬于微波遙感領域。

背景技術

微波輻射計是測量目標自身微波輻射計能量的被動微波遙感儀器。與傳統的微波輻射計相比，直接相關型全極化微波輻射計通過對V、H通道進行復相關處理，可以測量Stokes第三、第四參量，進而可以反演得到風場結果。

微波輻射計是一種絕對測量儀器，必須進行定標，以確保其測量遙感參數的反演精度，須通過深入分析各種因素對定標精度的影響方式和程度，采取措施克服其影響，提高定標精度。定標是實現定量化微波遙感的前提，是微波輻射計進行絕對測量的重要步驟。定標精度不僅反映了儀器研制水平的高低，而且也影響微波輻射圖象解譯和判讀的準確度。對于直接相關型全極化微波輻射計而言，由于系統處理方法較傳統微波輻射計更加復雜，對于極化亮溫測量結果的影響因素更多，所以有必要對接收機進行定標，消除測量誤差，從而得到高精度的極化亮溫信息。

目前對于直接相關型全極化微波輻射計的接收機定標有以下兩種方法：(1)制作全極化定標源，通過全極化定標源輸入不同溫度點的極化亮溫信息，來確定接收機的全極化定標方程，通過解全極化定標方程最終可以獲得定標后的極化亮溫信息。(2)采用單級噪聲注入的方法對直接相關型微波輻射計接收機進行定標，這種方法通過單級相關噪聲通過功分器注入到V、H路接收機，通過輸出的復相關系數以及外界測量得到的功分器的物理溫度、接收機和功分器的增益對極化亮溫誤差進行校正，完成定標。

上述方法的不足之處在于：(1)全極化定標源要求加工精度高，制作復雜，實現比較困難，并且星載安裝復雜，目前還沒有方法能夠標定全極化定標源，這對全極化定標源的應用帶來極大影響。(2)對于單級噪聲注入接收的定標方法，定標過程中需要測量功分器的增益、溫度和接收機的增益，這就要求在星載應用過程中衛星要具備很高精度的溫度控制水平，并且由于接收增益的起伏變化會帶來很大的誤差，定標精度難以保證。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種直接相關型全極化微波輻射計接收機定標方法，通過分步定標的過程，對接收機產生的不同誤差進行相應的校正。該方法實現簡單、可靠性高，為直接相關型全極化微波輻射計未來應用打下關鍵基礎。

本發明的技術解決方案是：

一種直接相關型全極化微波輻射計接收機定標方法，步驟如下：

(1)當所述直接相關型全極化微波輻射計的接收機接收到定標指令時，直接相關型全極化微波輻射計進入定標狀態，進行接收機定標；

所述直接相關型全極化微波輻射計的相關噪聲源分時產生高溫相關噪聲信號和低溫相關噪聲信號，并輸入到接收機中；之后進入步驟(2)；

(2)對接收機進行四點定標，具體方法如下：

通過公式計算V路接收機的電壓偏置V_offV，所述V路接收機為垂直極化接收機；其中，V_1V為V路接收機輸入所述低溫相關噪聲信號且不加衰減器的檢波器輸出電壓值；V_2V為V路接收機輸入所述高溫相關噪聲信號且不加衰減器的檢波器輸出電壓值；V_3V為V路接收機輸入所述低溫相關噪聲信號且加衰減器的檢波器輸出電壓值；V_4V為V路接收機輸入所述高溫相關噪聲信號且加衰減器的檢波器輸出電壓值；

通過公式計算H路接收機的電壓偏置V_offH，所述H路接收機為水平極化接收機；其中，V_1H為H路接收機輸入所述低溫相關噪聲信號且不加衰減器的檢波器輸出電壓值；V_2H為H路接收機輸入所述高溫相關噪聲信號且不加衰減器的檢波器輸出電壓值；V_3H為H路接收機輸入所述低溫相關噪聲信號且加衰減器的檢波器輸出電壓值；V_4H為H路接收機輸入所述高溫相關噪聲信號且加衰減器的檢波器輸出電壓值；

(3)對所述直接相關型全極化微波輻射計的復相關器的輸出進行去歸一化處理得到復相關函數V′，通過如下步驟進行：