学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

星载高度计、散射计海面回波模拟器方案设计

作　者: 吴晓辉
导　师: 张晓辉
学　校: 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）
专　业: 计算机应用技术
关键词: 星载高度计星载散射计海面回波模拟器系统仿真设计验证
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 180次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

星载高度计、散射计是两种重要的有源微波遥感器,其地面系统级测试和定标,则是设备研制过程中必不可少的环节。海面回波模拟器是地面检验星载高度计、散射计性能的关键设备,它能够为相应设备的地面测试和定标提供模拟的海面回波,实现系统在轨条件下回波的仿真,从而为设备的在轨正常工作起到关键的保障作用。本文首先介绍了星载高度计、散射计的技术发展概况,分析了星载高度计、散射计系统工作原理和海面散射回波模型;其次,详细阐述了海面回波模拟器工作原理,系统总结和分析了国内外各种类型海面回波模拟器的性能及其相关技术。在此基础上,针对我国星载高度计、散射计系统,本文提出了一种新型的全信号海面回波模拟器设计方案。该方案采用模块化结构设计思想,具有较强的通用性,可适用于多种体制的星载高度计、散射计;该方案采用脉冲重建技术、全去斜坡技术、高速数字信号处理技术,全数字合成海面回波波谱,既可实现点目标模拟,又可实现海面回波模拟。针对该设计方案,本文首先建立了收发通道数学仿真模型;其次,在利用我国星载高度计回波数据深入研究海面回波信号统计特性的基础上,提出了一种模拟海面回波信号的数字合成方法;其后,利用Matlab 工具进行了系统仿真,仿真结果有力地证明了本方案的可行性和有效性。最后,本文进行了运控与数字回波合成单元的设计,并进行了设计验证。通过进行捕获跟踪定时实验、点目标模拟实验和海面回波模拟实验,全面验证了海面回波模拟器的系统功能和技术性能。

全文目录

第一章绪论  8-12
  1.1 课题意义  8-10
    1.1.1 星载高度计、散射计是海洋卫星遥感的主力传感器  8
    1.1.2 海面回波模拟器是星载高度计、散射计地面测试和定标的关键设备  8-9
    1.1.3 我国星载高度计、散射计海面回波模拟器的研制是一项紧迫的任务  9-10
  1.2 国内外研究进展情况  10-11
  1.3 本文的贡献和行文结构  11-12
第二章星载高度计、散射计原理分析  12-23
  2.1 星载高度计、散射计技术的发展  12-15
    2.1.1 星载高度计技术的发展  12-13
    2.1.2 星载散射计技术的发展  13-15
  2.2 海面回波基本散射理论分析  15-16
  2.3 星载高度计原理分析  16-21
    2.3.1 星载高度计测量原理——海面后向散射回波模型  16-19
    2.3.2 多模态微波遥感器高度计原理分析  19-21
  2.4 星载散射计原理分析  21-23
    2.4.1 星载散射计测量海洋风场原理  21
    2.4.2 多模态微波遥感器散射计原理分析  21-23
第三章海面回波模拟器原理分析  23-37
  3.1 回波模拟器的分类  23
  3.2 回波模拟器技术发展及工作原理分析  23-30
    3.2.1 信号重复型回波模拟器  23-25
    3.2.2 脉冲重建型回波模拟器  25-30
  3.3 回波模拟器技术分析及比较  30-37
    3.3.1 点目标回波模拟器性能比较  30-31
    3.3.2 海面回波模拟器技术分析及比较  31-37
      3.3.2.1 信号重复型模拟器调制技术  31
      3.3.2.2 脉冲重建型模拟器调制技术  31-35
      3.3.2.3 总结  35-37
第四章海面回波模拟器方案设计与系统仿真  37-58
  4.1 全信号海面回波模拟器的方案设计  37-39
    4.1.1 设计方案与系统工作原理  37-38
    4.1.2 方案特点与技术指标  38-39
  4.2 回波模拟器信号收发通道仿真模型的建立  39-42
    4.2.1 输入信号数学模型  39-40
    4.2.2 射频单元数学模型  40
    4.2.3 混频单元数学模型  40-41
    4.2.4 中频单元数学模型  41
    4.2.5 正交调制、解调单元数学模型  41-42
  4.3 海面回波统计特性研究  42-50
    4.3.1 海面回波统计特性的理论分析  42-44
    4.3.2 利用星载高度计数据对海面回波进行统计特性分析  44-48
    4.3.3 误差分析  48-49
    4.3.4 结论  49-50
  4.4 模拟海面回波信号的数字合成方法  50-52
  4.5 系统仿真实验  52-58
    4.5.1 信号接收通道仿真实验结果  52-54
    4.5.2 回波信号合成仿真实验结果  54-55
    4.5.3 信号发送通道仿真实验结果  55-57
    4.5.4 小结  57-58
第五章运控与数字回波合成单元的设计与验证  58-66
  5.1 单元设计  58-60
    5.1.1 运控与数字回波合成单元系统设计  58-60
    5.1.2 被测仪器射频信号发射时刻的准确确定  60
    5.1.3 模拟回波延时时间的精确定时  60
  5.2 设计验证  60-66
    5.2.1 捕获跟踪定时实验  61-62
    5.2.2 点目标模拟实验  62-63
    5.2.3 海面回波模拟实验  63-64
    5.2.4 模拟回波功率曲线与实际回波功率曲线对比  64-66
第六章结束语  66-68
参考文献  68-71
硕士期间发表的学术论文  71-72
致谢  72

星载高度计、散射计海面回波模拟器方案设计

内容摘要

全文目录

相似论文