综合孔径辐射测量中的射频干扰抑制方法研究

摘要

综合孔径微波辐射计采用稀疏小口径天线阵列合成等效大口径以提高空间分辨率，在地球遥感中具有良好的应用前景。然而，遥感数据分析表明，微波辐射测量受到了严重的射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)影响。这些射频干扰通常来源于人为的无线电发射器，表现出强点源的辐射特征，严重地影响了微波辐射计的正常工作及其性能。特别的，在综合孔径微波辐射测量中，由于有限空间频率采样导致成像结果的吉布斯(Gibbs)效应，射频干扰对测量数据的影响更为严重。由于射频干扰源能量难以准确估计，因此干扰抑制困难。 针对这一问题，本文提出一种能量未知的综合孔径测量中的射频干扰抑制方法。该方法的基本思想是，利用点源处于分辨率单元点上时对其他分辨率单元点影响为零的性质，先对干扰源进行高精度定位，利用干扰源的位置信息对测量的可见度函数进行修改，使得干扰源移位到分辨率单元点上，从而消除射频干扰对其他分辨率点的影响，最后消除射频干扰中心点处的影响。本方法主要利用了干扰源的位置信息对其影响进行抑制，其优势是不需要对干扰源的能量进行准确的估计,避免了因能量估计不准而导致干扰缓解性能不佳。本文给出了该方法的理论推导，并进行了仿真分析和实验验证。仿真及实验结果表明：本文提出的综合孔径测量中的射频干扰抑制方法可以有效抑制射频干扰的影响，具有良好的干扰缓解性能，且干扰缓解性能不因干扰源能量估计不准而恶化。

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摘 要

Abstract

目 录

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 综合孔径微波辐射计发展现状

1.2.2 综合孔径微波辐射测量中射频干扰检测、定位与抑制研究概况

1.3 论文的主要内容及结构安排

2 综合孔径辐射测量及与阵列信号处理模型的等价性

2.1 综合孔径辐射测量基本原理

2.2 综合孔径辐射测量与一般阵列信号处理模型的等价性

2.3 本章小结

3 能量未知的综合孔径射频干扰抑制方法

3.1 引言

3.2 点源成像特性分析

3.3 能量未知的综合孔径测量中的射频干扰抑制方法

3.3.1 方法原理

3.3.2 方法步骤

3.3.3 方法总结与说明 ...

3.4 本章小结

4 仿真分析及实验验证

4.1 仿真分析

4.2 地面实验验证

4.2.1 一维综合孔径实验验证

4.2.2 二维综合孔径实验验证

4.3 本章小结

5 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

参考文献

致 谢

附录1：英文缩写对照表

附录2：数学符号说明