23197.地球同步軌道毫米波大氣溫度探測儀系統(tǒng)性能與誤差分析研究

1、中國科學(xué)院研究生院博士學(xué)位論文地球同步軌道毫米波大氣溫度探測儀系統(tǒng)性能與誤差分析研究姓名：藍(lán)愛蘭申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：姜景山；張升偉201205摘要置誤差對(duì)系統(tǒng)誤差影響很大，平面位置安裝誤差和偏離平面安裝誤差引入的系統(tǒng)誤差分別為077K和039K，雖安裝精度誤差可以通過地面實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，但也應(yīng)盡可能提高天線安裝精度：m當(dāng)陣列平面出現(xiàn)傾斜或旋轉(zhuǎn)軸指向存在誤差時(shí)，會(huì)引入位置誤差和天線指向誤差，對(duì)系統(tǒng)誤差影響非常

2、大。在接收機(jī)方面，主要分析中心頻率偏移、帶寬誤差、正交誤差及通道間的相位和群時(shí)延不一致等因素對(duì)系統(tǒng)誤差的影響。結(jié)果表明：中心頻率偏移和帶寬誤差的影響可以忽略；相位不一致和正交誤差引入的系統(tǒng)誤差分別為059K和011K，但相位不一致可通過冗余定標(biāo)進(jìn)行校正，正交誤差可通過IQ自相關(guān)方法進(jìn)行校正，降低二者的影響；而GIMS原理樣機(jī)的群時(shí)延不一致為≤O59ns，會(huì)引入較大的誤差，且難以校正，因此群時(shí)延不一致是接收機(jī)的主要誤差源。對(duì)于高速數(shù)字單元

3、，采用三階量化的誤差雖然較大，但可通過查表法或近似式反演法進(jìn)行校正，且殘差很?。翰蓸悠齐m然會(huì)引入去相關(guān)、相位誤差和正交誤差，但因VQ檢波后信號(hào)接近為基頻，其影響不大；相比之下，量化門限誤差對(duì)系統(tǒng)誤差影響比較大，是高速數(shù)字單元的主要誤差源。然后，詳細(xì)分析了適合于GIMS系統(tǒng)的三種定標(biāo)方法：兩點(diǎn)定標(biāo)、冗余定標(biāo)和IQ自相關(guān)方法，分別用于對(duì)幅度誤差、相位誤差及正交誤差進(jìn)行校正。GIMS中的兩點(diǎn)定標(biāo)與MIRAS中的二階四點(diǎn)定標(biāo)(two1evel

4、fourpointcalibration)方法類似；利用此方法對(duì)可視度函數(shù)幅度進(jìn)行校正時(shí)，還需要考慮接收機(jī)的非線性對(duì)可視度函數(shù)的影響，以提高定標(biāo)精度。對(duì)于自定標(biāo)，則是利用定標(biāo)天線與圓環(huán)上各天線構(gòu)成等長基線，并通過對(duì)平坦目標(biāo)或點(diǎn)源進(jìn)行觀測對(duì)各通道相位不一致性進(jìn)行校正，天線陣列的平面位置誤差可能會(huì)影響其定標(biāo)精度，但由于天線偏離平面誤差對(duì)測量值的影響特點(diǎn)，經(jīng)過自定標(biāo)后依然會(huì)存在一定殘差。最后，對(duì)多種復(fù)雜目標(biāo)進(jìn)行成像測試試驗(yàn)，成像結(jié)果清晰正確地