綜合孔徑微波輻射計(jì)基線非規(guī)則排布與反演算法研究.pdf

1、綜合孔徑微波輻射計(jì)是一種干涉式陣列成像系統(tǒng)，它通過采用多個(gè)稀疏的小口徑天線陣列來合成一個(gè)大的物理觀測口徑，降低了天線的體積與重量，克服硬件實(shí)現(xiàn)上的困難，已在衛(wèi)星對(duì)地遙感領(lǐng)域使用。在綜合孔徑系統(tǒng)中，天線陣列的排布決定其基線的排布，傳統(tǒng)的陣列類型（T型、U型、Y型陣）的基線排布都是規(guī)則的，但在一些情況下，綜合孔徑微波輻射計(jì)的可見度采樣數(shù)據(jù)分布不均勻，如圓環(huán)陣就屬于典型的基線非規(guī)則排布情況，其可見度采樣點(diǎn)分布不均，本文將以圓環(huán)陣為主要研究陣型

2、來研究基線非規(guī)則排布情況下的陣列優(yōu)化和反演方法問題。研究內(nèi)容包括：
　　首先，分析比較了三種天線陣列(U型陣，Y型陣和圓環(huán)陣)的綜合孔徑微波輻射計(jì)對(duì)相同目標(biāo)的探測性能，得出圓環(huán)陣在相同的布陣空間內(nèi)和相同的無混疊視場內(nèi)具有一定的優(yōu)勢。在綜合孔徑微波輻射計(jì)系統(tǒng)中，需要重點(diǎn)考慮滿足陣列性能的陣列優(yōu)化算法，因此本文將模擬退火算法，微分進(jìn)化算法以及遺傳算法用于求解綜合孔徑圓環(huán)陣的陣列優(yōu)化問題。通過仿真得出優(yōu)化陣列的綜合孔徑方向圖，從-3dB

3、寬度，第一零點(diǎn)寬度和第一旁瓣電平三個(gè)方面分析比較了均勻圓環(huán)陣以及三種優(yōu)化算法優(yōu)化后的綜合孔徑圓環(huán)陣的陣列性能。得出了每種優(yōu)化算法優(yōu)化陣列性能最優(yōu)的陣元數(shù)范疇。且相較均勻圓環(huán)陣，三種優(yōu)化算法能夠有效地抑制旁瓣電平，提高分辨率，平滑旁瓣波動(dòng)且優(yōu)化后的(u,v)采樣更均勻。
　　然后，本文提出了一種從系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)上優(yōu)化的特殊圓環(huán)陣——雙天線旋轉(zhuǎn)圓環(huán)陣，給出了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)方式以及成像原理。最后完成系統(tǒng)實(shí)物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并通過對(duì)室內(nèi)固體噪聲