一种直接相关型全极化微波辐射计接收机定标方法

摘要

一种直接相关型全极化微波辐射计接收机定标方法，按照分步定标的方法，完成对接收机定标。首先采用两个输出温度不同(高温源、低温源)的相关噪声源产生的信号依次通过噪声功分网络注入V(垂直极化)和H(水平极化)接收机，通过四点定标求得接收机电压偏置；其次利用输入高温源和低温源的结果求得接收机消条纹函数在零点的取值，再求得V路接收机和H路接收的接收噪声温度，完成去归一化处理；最后通过非相关噪声注入，完成对接收通道残留误差的校正得到最终校正后的复相关函数，进而可以得到全极化亮温。本发明具有定标精度高、实现简单、可靠性高，适于星载应用，具有广阔的市场应用前景。

主权项

1.一种直接相关型全极化微波辐射计接收机定标方法，其特征在于步骤如下：(1)当所述直接相关型全极化微波辐射计的接收机接收到定标指令时，直接相关型全极化微波辐射计进入定标状态，进行接收机定标；所述直接相关型全极化微波辐射计的相关噪声源分时产生高温相关噪声信号和低温相关噪声信号，并输入到接收机中；之后进入步骤(2)；(2)对接收机进行四点定标，具体方法如下：通过公式计算V路接收机的电压偏置V_offV，所述V路接收机为垂直极化接收机；其中，V_1V为V路接收机输入所述低温相关噪声信号且不加衰减器的检波器输出电压值；V_2V为V路接收机输入所述高温相关噪声信号且不加衰减器的检波器输出电压值；V_3V为V路接收机输入所述低温相关噪声信号且加衰减器的检波器输出电压值；V_4V为V路接收机输入所述高温相关噪声信号且加衰减器的检波器输出电压值；通过公式计算H路接收机的电压偏置V_offH，所述H路接收机为水平极化接收机；其中，V_1H为H路接收机输入所述低温相关噪声信号且不加衰减器的检波器输出电压值；V_2H为H路接收机输入所述高温相关噪声信号且不加衰减器的检波器输出电压值；V_3H为H路接收机输入所述低温相关噪声信号且加衰减器的检波器输出电压值；V_4H为H路接收机输入所述高温相关噪声信号且加衰减器的检波器输出电压值；(3)对所述直接相关型全极化微波辐射计的复相关器的输出进行去归一化处理得到复相关函数V′，通过如下步骤进行：(3.1)通过公式$M_{\mathrm{kj}}=\frac{1}{\cos {\theta }_{\mathrm{qk}}}\left(\mathrm{Re}\right[M_1·{\mu }_{\mathrm{kj}}]+\mathrm{Im}[M_2·{\mu }_{\mathrm{kj}}\left]\right)$对V路接收机和H路接收机进行正交误差校正，其中M_kj为校正后的复相关系数，为复数，μ_kj为复相关器输出的相关系数，M1、M2为校正因子，为复数，且M₁＝cosΘ′_kj+j·sinΘ_kj，M₂＝cosΘ_kj+j·sinΘ′_kj，其中，θ_qj、θ_qk分别为V路、H路接收机正交误差，且有$\left\{\begin{array}{c}{\theta }_{\mathrm{qk}}=-\arcsin \left({\mu }_{\mathrm{kk}}^{\mathrm{qi}}\right)\\ {\theta }_{\mathrm{qj}}=-\arcsin \left({\mu }_{\mathrm{jj}}^{\mathrm{qi}}\right)\end{array}\right.,$其中，分别为V路接收机I、Q通道通过复相关器的输出值和H路接收机I、Q通道通过复相关器的输出值；(3.2)通过公式$G=\frac{\left|S_{10}\right|\left|S_{20}\right|}{S_{10}{S}_{20}^{*}}\frac{M_{\mathrm{kj}}^{C2}\sqrt{(V_{2V}-V_{\mathrm{offV}})(V_{2H}-V_{\mathrm{offH}})}-M_{\mathrm{kj}}^{C1}\sqrt{(V_{1V}-V_{\mathrm{offV}})(V_{1H}-V_{\mathrm{offH}})}}{\sqrt{(V_{2V}-V_{1V})(V_{2H}-V_{1H})}}$计算消条纹函数在零点的取值G，其中，S₁₀、S₂₀为噪声功分网络的S参数，分别为接入高温相关噪声信号和接入低温相关噪声信号校正后的复相关系数；(3.3)通过公式计算得到复相关函数V′，其中分别为接收机连接天线时的V路、H路噪声温度，且其中K_V和K_H分别为所述直接相关型全极化微波辐射计通过口面定标得到的V路接收机增益和H路接收机增益，V_V、V_H为V路接收机和H路接收机检波器测量值；(4)在完成步骤(3)之后，接收机连接匹配负载，从而得到输入V路接收机和H路接收机的非相关噪声信号，通过公式计算得到残留复相关函数V″，其中T_V、T_H通过直接相关型全极化微波辐射计口面定标得到，分别为V、H路接收机连接匹配负载时的噪声温度，最后，通过公式计算得到校正后的复相关函数(5)根据步骤(4)中得到的校正后的复相关函数将表示成T₃+j*T₄的复数形式，则得到极化亮温T₃即为的实部，极化亮温T₄即为的虚部，从而完成对接收机的定标。