典型涂层材料的毫米波辐射统计特性测量研究

摘要

被动毫米波辐射探测作为新型探测方式，逐渐成为红外、雷达探测手段的补充。涂层材料由于具有对装备影响小、涂敷方便等优点而应用广泛，这也为目标的探测提出了新的挑战。本文围绕典型目标的被动毫米波辐射探测，针对几种常见涂层材料的辐射信号进行了统计分析，并开展了大量统计特性测量实验，明晰了不同涂层材料的毫米波辐射特性，为典型目标的毫米波辐射探测提供依据。同时，本文设计了分离中频信号中1/f噪声的阈值滤波方法。本文主要包括以下几方面研究内容：
　　由于辐射计是接收目标热辐射的高灵敏度接收机，其性能直接影响了信号的统计特性。因此，从辐射计通道的传输特性和系统噪声两个方面研究了辐射计系统对热辐射信号统计特性的影响。通过分析辐射计主要功能模块的传输函数，建立输入输出信号统计特性的变化关系模型，获得了辐射计传输特性对信号统计特性的影响。系统噪声的研究主要包括辐射计中常见的系统噪声对信号统计特性的影响、1/f噪声的消除方法等方面。同时，采用毫米波辐射计开展了噪声源观测实验，分析了其通道中1/f噪声的含量，同时验证了1/f噪声的滤除方法。
　　基于系统噪声和通道特性的研究，从理论上分析了一般毫米波辐射信号统计特性的数字特征、统计分布、平稳性、遍历性和功率谱特性等。为认识常见涂层材料的毫米波辐射特性，开展了室外场景下光滑铝板、黑体、防腐涂层材料、吸波涂层材料、复合涂层材料等涂层材料的毫米波辐射测量实验，分析对比了涂层材料辐射信号的统计特性，并通过多种检验方法检验了辐射信号的方差、统计分布和平稳性，为目标的毫米波辐射探测和典型涂层材料的分类奠定了基础。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要内容及结构安排

2 毫米波辐射理论及其信号表征分析方法

2.1 热辐射基本理论

2.2 不同涂层材料的辐射特性

2.3 辐射计系统噪声

2.4 信号分析方法

2.5 本章小结

3 辐射计通道特性对辐射信号统计特性的影响

3.1 通道传输函数对统计特性的影响

3.2 系统噪声对中频信号统计特性的影响

3.3 白噪声和1/f噪声分离方法研究

3.4 毫米波辐射计中频输出信号中1/f噪声研究

3.5 本章小结

4 典型涂层材料辐射的统计特性测量

4.1 辐射信号的统计特性

4.2 典型涂层材料观测实验设计

4.3 观测实验统计分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文