海洋盐度综合孔径辐射计全链路仿真

摘要

海洋盐度，描述的是海水中的含盐量分布，对研究海洋环境和水循环有重要意义。综合孔径微波辐射计盐度遥感仿真可以加快研究进程，优化硬件系统设计。
　　本文基于MATLAB平台设计了针对海洋盐度应用场景的综合孔径辐射计盐度遥感全链路仿真系统。根据综合孔径辐射计遥感海洋盐度原理，对仿真系统采用分模块化设计，分为场景、信号接收、亮温重建、校正定标及盐度反演模块。场景模块输入场景及系统参数，针对地球场景，增加了轨道参数的输入、地球坐标与天线坐标的转化过程，针对盐度场景，输入盐度参数和卫星轨道参数，综合考虑海面、天空、大气等的影响，建立海面辐射传输正向模型，输出天线端观测亮温；信号接收模块输出信号的自相关矩阵；亮温重建模块根据天线类型选择亮温重构算法重建出场景亮温；校正定标模块在信号接收过程后对通道幅度和同相相位误差进行校正得到误差校正后的自相关矩阵，并对场景亮温定标得到测量亮温；盐度反演采用迭代反演算法从辐射计测量亮温中得到盐度最优解。在此基础上使用函数拼接仿真展示系统功能，结果显示均匀直线阵、十字阵、Y形阵及地球场景仿真均符合理论设置值，且可完成幅度及同相相位误差的校正，某个特定场景下盐度反演残差的均值为0.61psu，标准差为0.46psu，验证了系统的有效性。最后从可扩展性、可重用性和清晰性三个方面来介绍软件规范性的特点，避免“从零开始”的开发模式，为以后同领域相似的软件系统开发提供参考。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要内容和结构安排

2 综合孔径辐射计遥感海洋盐度原理

2.1 综合孔径辐射计成像原理

2.2 海洋盐度遥感原理

2.3 本章小结

3 综合孔径辐射计盐度遥感仿真软件设计

3.1 软件总体设计

3.2 软件系统模块化设计

3.3 软件系统函数拼接仿真

3.4 软件系统规范性

3.5 本章小结

4 全文总结与展望

4.1 全文总结

4.2 展望

致谢

参考文献

附录1：英文缩写对照表

附录2：数学符号说明