Радиометрическая система с компенсацией мультипликативного влияния слоя осадков на антенне

• Автор: Ростокин, Илья Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Муром
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Глава 1. ВИДЫ ПОМЕХ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ТОЧНОСТЬ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

1.1 Мультипликативные помехи в радиометрических системах

1.2 Мультипликативные помехи, обусловленные внешними

факторами

1.3 Мультипликативные помехи, обусловленные внутренними факторами

1.4 Влияние внутренних мультипликативных помех на точность радиометрических измерений

1.5 Влияние внешних мультипликативных помех на точность радиометрических измерений

1.6 Выводы по главе

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ МУЛЬТИПЛИКАТИВНЫХ ПОМЕХ НА ТОЧНОСТЬ РАДИОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1 Метод инжекции шума в антенный тракт

2.2 Метод автокомпенсации

2.3 Метод деления сигналов
2.4 Метод поляризационной селекции
2.5 Сравнительная оценка методов компенсации
мультипликативного влияния
2.6 Выводы по главе

Глава 3. МЕТОД ВНЕШНЕГО ПИЛОТ-СИГНАЛА С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ
3.1 Разработка метода компенсации мультипликативного влияния
слоя осадков
3.2 Принципы реализации метода компенсации
3.3 Структурная схема радиометрической системы
3.4 Алгоритм восстановления исходного сигнала
3.5 Оценка флуктуационной чувствительности радиометрической системы
3.6 Выводы по главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОМЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ВНЕШНЕГО ПИЛОТ-СИГНАЛА С ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ
4.1 Характеристики и состав измерительного комплекса
4.2 Методика проведения исследований
4.3 Результаты и интерпретация исследований
4.4 Области применения радиометрической системы
4.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Радиометрическое исследование атмосферы представляет собой достаточно мощное средство, обладающее точностью и оперативностью, и позволяющее судить о количественном соотношении излучающих компонент в атмосфере. Получаемая информация необходима для исследования пространственной структуры и эволюции облаков в целях прогноза погоды, урожая и опасных явлений, а также для решения задач экологии, гидрологии и природопользования, что является одним из актуальных направлений дистанционного зондирования окружающей среды. Проведенные исследования показывают принципиальные возможности и перспективы развития методов и аппаратуры радиометрического исследования атмосферы. При проведении измерений в условиях выпадения гидрометеоров основные параметры антенн радиометрических систем сантиметрового диапазона длин волн сильно изменяются, что приводит к значительным ошибкам и вносит в результаты измерений неопределенность.
В процессе радиометрических измерений имеют место внешние аддитивные и мультипликативные помеховые воздействия. Аддитивное влияние на входной сигнал обусловлено фоновым излучением, принимаемым из угловой области рассеяния антенны и ее собственным шумовым излучением, а также увеличением приведенной ко входу приемного устройства температуры шума, вызванного собственным тепловым радиоизлучением слоя снега, льда или воды.
Недетерминированное изменение характеристик антенны (коэффициент рассеивания антенны и ее КПД), величины которых определяют уровень выходного сигнала, является результатом внешнего мультипликативного по-мехового влияния в радиометрических системах. Формирование на поверхности зеркальной антенны слоя гидрометеоров (снега, льда или воды), электрические свойства которых существенно отличаются от свойств отражателя антенны, вызывают ослабление уровня полезного сигнала на входе радиожение определяется величиной собственных шумов входной части радиометрического приемника в полосе фильтра ППФЗ Д/оя, частотная характеристика которого является частью рабочей полосы перечисленных выше сверхширокополосных устройств А/1 неперекрывающейся с частотной характеристикой Д/с.
Таким образом, выполняется условие Д/ > А/оп + А/с.
Рисунок 2.4 - Соотношение полос пропускания
Сигнал на выходе блока компенсации пропорционален разности выходных напряжений с квадратичных детекторов КД1 и КД2
и-« 1ГС - 1Г0П = А/с С^ск[тс + т* % -кт%°" а/оп?,(2ло
где Сдус и Сд/оя - коэффициенты передачи сигнального и компенсационного трактов, /?Дус и /?дуо/7 - коэффициенты передачи квадратичных детекторов в полосах Д/Си А/оп, Тщс и ТщОП - собственные шумовые температуры приемника в полосах Д/Си А/оп, 77 - коэффициент передачи аттенюатора, к - постоянная Больцмана. '