毫米波辐射计

摘要： 针对毫米波干扰机对未敏弹造成的有源干扰,考虑末敏弹探测目标时的下落扫描运动特性,提出基于动态目标的末敏弹饱和式干扰防护范围的计算方法。该方法建立了末敏弹扫描轨迹模型,仿真计算了末敏弹在不同下落高度时接收的干扰信号功率,结合辐射计饱和阈值功率以及动态补偿关系,得到末敏弹饱和式干扰防护范围,并分析防护范围的影响因素,为干扰机的技术指标设计提供参考。

摘要： 目前,被动毫米波探测与制导技术已对装甲目标产生了极大的威胁。为提高装甲目标在未来战场的生存能力,该文提出一种基于有源对消的新型毫米波隐身方法。该方法通过装甲目标车载毫米波干扰机发射低功率噪声来降低目标与不同实战背景的辐射温度差,使得末敏弹毫米波辐射计无法探测识别出目标,从而实现其被动隐身功能。与传统基于外形、材料的无源隐身方法相比,该方法不仅可防护不同实战背景下的多种类型目标,还具有布设机动性强、工程实现简单等优点。最后实验结果表明:该方法可使实战环境下装甲目标对其正上方立体空域内Ka波段、W波段末敏弹辐射计的隐身效能分别达到–20~–8 dB,–15~–8 dB,并且隐身效能较无源隐身方法也有一定的提升。

摘要： 针对典型地物目标的毫米波双极化辐射特性数据库不完善的问题,对天空、水面和植被土地3种典型地物目标进行8mm波段双极化辐射特性研究,并对比水平和垂直方向的辐射温度,分析它们的极化现象;根据毫米波辐射测量的基本原理,设计了8 mm波段双极化辐射计和定标源;以典型地物背景的毫米波辐射特性为基础,利用8 mm双通道辐射计对3种地物背景的辐射特性数据进行采集,并进行处理与分析;实验探究了不同地物背景的极化效应,丰富了辐射特性数据库,为典型地物目标成像和目标识别提供了有效的数据支持.

摘要： 末敏弹作为灵巧弹药的典型代表,对规模集群装甲构成极大的生存威胁.通过对末敏弹作战使用过程和毫米波辐射计的工作原理分析,提出采用高功率微波近距损伤毫米波辐射计射频前端的低噪声放大器的对抗方法.根据低噪声放大器损伤效应的典型阈值,初步探讨了高功率微波对抗系统的等效辐射功率需求和工程应用的可行性.

摘要： Aiming at the characteristics of low sensitivity , complex structure , high equivalent noise temperature and high power consumption of the traditional full power radiometer , the low noise amplifier is used to replace its ' pre-detection part .Thus the weak heat radiation signal received by the antenna is directly detection after amplified in radio frequency band , the sensitivity of radiometer is greatly improved .Firstly, the working principle of the radi-ometer is analyzed .Then, the sensitivity and influencing factors of the radiometer are analyzed .Finally, the im-proved radiometer prototype is designed and the sensitivity is calculated in detail .Meanwhile , the performance of the prototype is tested .The comparison shows that with the introduction of low noise amplifier , the sensitivity of millimeter wave radiometer has been greatly improved under the same conditions , meanwhile has the advantages of low power consumption , small volume , low noise , and simple structure .It provides a new guidance for the applica-tion of millimeter wave radiometer on bomb weapon .%针对传统全功率辐射计灵敏度低、结构复杂、等效噪声温度高、功耗高等特点,采用低噪声放大器代替传统全功率辐射计的检波前部分,对天线接收到的微弱热辐射信号直接在射频段进行放大后直接检波,提高了辐射计的灵敏度.首先,分析了辐射计的工作原理;然后,分析了辐射计灵敏度及其影响因素;最后,进行了改进后辐射计样机设计并详细计算了灵敏度指标;且对样机性能进行了实际测量.通过对比分析表明,低噪声放大器的引入使得同等条件下毫米波辐射计的灵敏度得到了很大提升;同时具有功耗低、体积小、噪声小、结构简单等优点,有利于毫米波辐射计在弹载武器上的应用.

摘要： 毫米波辐射计由于具有全天候工作、识别金属目标能力强、隐蔽性好等特点,具有广阔的应用前景.然而由于大气干扰、辐射计本身抖动等影响,毫米波辐射计的输出信号隐没在强噪声背景下.传统的微弱信号检测方法在强噪声背景下信噪比改善性能并不理想,本文提出了一种基于可变惯性权重和信息共享的粒子群优化的自适应随机共振算法的毫米波辐射计信号去噪算法.实验结果表明,本文方法对噪声的变化有更好的鲁棒性,尤其在强噪声背景下相比于传统去噪算法,能更好地改善信号的输出质量.

摘要： The increasingly serious water pollution and the difficulty of millimeter wave radiometer system in measurement target radiation characteristics of water environment need to be resolved.So a millimeter-wave wireless data acquisition system for real-time monitoring scheme is proposed.Modbus network communication protocol for wireless communication is used in this program,and millimeter wave radiometer data is displayed and preserved on upper PC.Experimental results show that this program can effectively and reliably monitor water environment.%针对日益严重的水环境污染和毫米波辐射计系统在测量水环境下目标辐射特性的困难性,提出了一种利用毫米波无线数据采集系统的实时监测方案.方案通过Modbus网络通信协议进行无线通信,将毫米波辐射计采集到的数据在上位机端实时地显示与保存下来.实验证明:此方法能对水环境进行有效可靠地实时监测.

摘要： 对毫米波被动探测与其他探测体制的性能进行了对比分析,介绍了毫米波被动探测的基本理论,提出了3 mm与8 mm波段水面金属目标的辐射特性检测方法.设计了用于探测海面金属目标的直接检波式毫米波辐射探测系统,对辐射探测系统的射频前端、天线、信号处理等各个部件展开详细的计算和讨论,构建了一套完整的体积小、重量轻、功耗低,可满足实际探测要求的直接检波式辐射计系统.

摘要： 对地物表面运动金属目标的有效探测是实现精确打击的重要保障.根据地物表面运动金属目标的毫米波辐射特性,建立了基于毫米波辐射计的巡飞弹对地物金属目标的毫米波探测数学模型.通过改变巡飞弹飞行参数,对该数学模型进行了数值仿真,结果表明:巡飞弹的有效旋转速度为30～70rad/s,有效采样时间为0.1105～0.275ms,有效飞行高度为17 ～ 28m时,可实现对金属目标的有效探测.

摘要： 针对被动毫米波技术对高速运动目标探测能力不足的问题,采用基于单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)的直接检波式毫米波辐射计构建了一种被动毫米波探测系统,并通过试验获得了不同条件下对高速运动目标的实测数据.在对测试信号的特征进行分析的基础上,指出第一脉冲的峰值和两个峰值脉冲的间距能够反映目标运动特性的有效特征,并提出了一种用于计算目标运动速度的方法.结果表明,该方法具有一定的精度,可在被动毫米波系统中用于确定运动目标的参数.

摘要： 针对孤立点和噪声对支持向量机(SVM)的分类精度以及泛化能力造成的影响,本文引入模糊支持向量机(FSVM)并提出一种优化方法提高样本隶属度精度从而提高模糊支持向量机的分类正确率.本文将模糊支持向量机应用于毫米波辐射计目标识别,利用模糊支持向量机对毫米波辐射计探测到的不同样本数据进行处理分类,实验结果表明该模糊支持向量机可以降低孤立点及噪声对目标识别的分类影响,和支持向量机及传统模糊支持向量机相比在相同干扰程度下识别分类正确率更高.

摘要： 针对神经网络及其改进的神经网络易陷入局部极小值、精度和泛化之间不可调和等固有缺陷,本文将主成分分析(PCA)优化径向基函数神经网络(RBFN)应用于毫米波辐射计的目标识别,利用该方法对探测目标较多的情况下进行目标识别,并与BP和传统RBFN神经网络方法进行比较.结果表明:经过主成分分析优化的径向基函数神经网络相比BP神经网络和传统RBFN神经网络对目标的预测精度更高、发生错判的几率更低、识别效果更好.

摘要： 毫米波辐射计在气象、天文和海洋环境监测等方面具有广泛应用，且正朝着越来越高的频率发展。接收前端作为辐射计系统的核心部件,其性能决定了辐射计的特性.基于肖特基二极管,设计并实现了一种超外差辐射计接收前端.该前端由一级分谐波混频器和一级三倍频器构成.射频信号工作在176～192GHz频段内,本振信号固定在30.5GHz.测试结果显示,接收前端的等效噪声温度小于1300K,在中频频率为2GHz处测得最小等效噪声温度为960K.

摘要： 辐射计由于具有较强的区别金属目标和周围环境的能力,被广泛应用于制导武器的敏感器.对于毫米波辐射计目标探测信号处理,传统处理方法是在时域进行平滑滤波,存在信号信噪比改善能力较差的缺点,降低了辐射计系统的目标探测性能.针对该缺点,本文给出了一种基于时频域的辐射计目标探测信号处理方法,该方法首先对输出信号进行时频分析,再根据辐射计和目标的相关参数计算有效频段,并在有效频段内进行能量累积,最后获取处理后的信号.仿真和实测数据处理结果表明,与传统方法相比,本文方法可较大程度上提高目标探测信号的信噪比,进而改善毫米波辐射计目标探测性能.

摘要： 针对毫米波辐射计目标信号的特点,本文采用基于时频图的方法对毫米波辐射计目标信号进行特征提取.首先建立弹载毫米波辐射计扫描目标的典型数学模型,利用小波分析获取毫米波辐射计理想目标信号的时频图;其次,采用流域分割算法对小波时频图进行分割,得到流域分割图;最后,提取流域分割图中流域线的像素点总和作为特征量,计算特征量的均值和均方差,分析该方法提取的特征量的稳定性和差异性.通过仿真结果可见,基于时频图的流域分割图提取的毫米波辐射计目标信号的特征量满足稳定性和差异性的要求.

摘要： 针对低信噪比下毫米波辐射计信号去噪问题,提出使用基于Duffing振子的随机共振的方法.文章首先介绍了基于Duffing振子的随机共振微弱信号检测的基本方法,针对毫米波辐射计信号频率较高的实际情况,采用变尺度方法是系统实现随机共振.调节阻尼系数和噪声强度等系统参数,可以使系统实现随机共振从而达到消噪的目的.实验表明选取合适的系数可以获得最优的去噪效果.

摘要： 本文介绍了一种可工作于3mm及以上频段的星载毫米波辐射计定标源.定标源由高发射率辐射体、调温体、PID控制器及仰角可调机构组成,其输出亮温度主要由辐射体发射率及自身物理温度决定.通过调节定标源物理温度,可以得到准确已知的输出亮温度用于校准星载毫米波辐射计.

摘要： 本文分析了距离、扫描角、环境、目标尺寸等因素对灵巧弹药用3mm和8mm毫米波辐射计定位性能的影响,定量分析了3mm与8mm辐射计在灵巧弹药目标探测的性能差异,为目标探测方案选择提供依据.灵巧弹药用毫米波辐射计不能既满足在各种条件下对目标的探测，又满足准确判断目标与扫描线是否交汇的要求；综合各种因素，3mm毫米波的切向和径向定位精度优于8mm辐射计；8mm辐射计对目标宽度判断的最大误差大于3m，而8mm辐射计对目标宽度判断的最大误差大于Im。对于同样的探测要求，3mm辐射计的温度分辨率要求低于8mm辐射计。

摘要： 本文研究了作为毫米波被动引信的全功率辐射计系统的工作原理,分析了影响系统性能的参数,结合删IC器件的优点,提出了8mm混合单片辐射计的设计方案,提高辐射计系统的整体性能.指出毫米波被动引信可用于攻击隐身目标和大型地面雷达等.

摘要： 本文研究了作为毫米波被动引信的全功率辐射计系统的工作原理,分析了影响系统性能的参数,结合删IC器件的优点,提出了8mm混合单片辐射计的设计方案,提高辐射计系统的整体性能.指出毫米波被动引信可用于攻击隐身目标和大型地面雷达等.

摘要： 本发明公开了毫米波近场成像技术领域的用于毫米波综合孔径辐射计的近场三维成像系统及方法，包括：获取目标场景的毫米波信号；基于毫米波信号构建可见度函数；基于可见度函数反演出不同距离参数下的二维场景图；基于二维场景图构建图像‑距离数据集；对图像‑距离数据集进行分区校准，构建不同区域目标的距离函数；基于距离函数构建成像模型，对目标场景进行分区域的自适应重构反演，得到毫米波图像。本发明能够提高复杂近距目标场景的成像反演图像精度。

摘要： 本发明涉及毫米波与太赫兹直检式辐射计技术领域，提供了直检式高灵敏度毫米波与太赫兹辐射计及其工作方法，包括斩波开关、以及依次连接的天线、第一低噪声放大器和第二低噪声放大器；所述斩波开关连接至所述第一低噪声放大器和第二低噪声放大器的连接线上，用于对第一低噪声放大器放大后的毫米波与太赫兹信号进行斩波。不仅对辐射计整体噪声恶化较小，同时又能有效的抑制斩波调制电路之后器件带来的噪声影响。

摘要： 本发明公开了一种用于毫米波和亚毫米波的双模辐射计系统，包括一种干涉式综合孔径辐射计和真实孔径辐射计相结合的双模辐射计系统。所述干涉式综合孔径辐射计采用中心空置的环形面天线阵列，所述天线阵列可以绕中心轴在天线阵面内自旋扫描。所述真实孔径辐射计采用大口径反射面天线，所述反射面天线嵌套在所述环形天线阵中心位置，并且可以实现方位向和俯仰向的2-自由度旋转扫描。本发明的优点在于：扩展了毫米波/亚毫米波辐射计系统的观测频段宽度，降低了整体系统的复杂度，提高了系统整体的空间分辨率和成像效率。

摘要： 本发明公开了一种用于目标辐射特性测量的毫米波辐射计接收机及测量方法，接收机包括天线、电控衰减器、定向耦合器、噪声源、噪声源调制器、隔离器、本振源、混频器、中频前置放大器、带通滤波器、主中频放大器、平方律检波器、视频放大器、积分器、信号采集与处理单元及温度计；测量时，分别控制电控衰减器处于不衰减、衰减最大状态对辐射计接收机输出信号进行采集处理，实现目标的毫米波辐射特性测量。本发明解决了噪声相加型毫米波目标辐射特性测量存在的接收机性能受射频开关制约较大、视频信号处理电路复杂、调试困难、灵活性差等问题，提高接收机可靠性的同时降低了接收机复杂度与成本。

摘要： 本发明公开一种基于毫米波辐射计的近地PM2.5浓度进行监测方法，包括如下步骤：(10)辐射计功率值获取：利用毫米波辐射计对近地大气进行测量，得到辐射计功率值P；(20)近地大气温度确定：根据测得的辐射计功率值P和辐射计功率值与近地大气温度的固有关系式，得到所测近地大气温度T(c)；(30)细颗粒物浓度确定：根据近地大气温度与PM2.5浓度的对应关系，计算得到PM2.5浓度c；(40)近地大气监测：通过得到的PM2.5浓度来判断当地的环境指标是否达标。本发明基于毫米波辐射计的PM2.5浓度进行监测方法，测量精度高、监测范围大、受外界影响小。

摘要： 本发明公开一种基于毫米波辐射计的近地大气SO

摘要： 本发明公开了基于半实物仿真的毫米波辐射计灵敏度测定装置及方法。该装置包括无回波隔离箱、目标模拟器、被测毫米波交流辐射计、信号控制模块和控制电路。方法为：首先在毫米波辐射计半实物仿真系统中用方波电压调制噪声源，记录输出电压的峰峰值和目标模拟器输出的等效辐射计输入天线温度差；然后关闭方波电压调制，记录输出扰动信号的电压值和对应时刻的温度指示记录器上的温度值；接着计算底噪标准方差；最后计算被测辐射计的灵敏度。本发明以野外实测数据为基础，以一种半实物仿真系统为测试平台，简单方便地对毫米波辐射计的灵敏度进行测定，测定结果真实可靠。

摘要： 本发明公开了一种用于毫米波和亚毫米波的双模辐射计系统，包括一种干涉式综合孔径辐射计和真实孔径辐射计相结合的双模辐射计系统。所述干涉式综合孔径辐射计采用中心空置的环形面天线阵列，所述天线阵列可以绕中心轴在天线阵面内自旋扫描。所述真实孔径辐射计采用大口径反射面天线，所述反射面天线嵌套在所述环形天线阵中心位置，并且可以实现方位向和俯仰向的2-自由度旋转扫描。本发明的优点在于：扩展了毫米波/亚毫米波辐射计系统的观测频段宽度，降低了整体系统的复杂度，提高了系统整体的空间分辨率和成像效率。

摘要： 本发明公开了一种用于目标辐射特性测量的毫米波辐射计接收机及测量方法，接收机包括天线、电控衰减器、定向耦合器、噪声源、噪声源调制器、隔离器、本振源、混频器、中频前置放大器、带通滤波器、主中频放大器、平方律检波器、视频放大器、积分器、信号采集与处理单元及温度计；测量时，分别控制电控衰减器处于不衰减、衰减最大状态对辐射计接收机输出信号进行采集处理，实现目标的毫米波辐射特性测量。本发明解决了噪声相加型毫米波目标辐射特性测量存在的接收机性能受射频开关制约较大、视频信号处理电路复杂、调试困难、灵活性差等问题，提高接收机可靠性的同时降低了接收机复杂度与成本。

摘要： 本发明公开了一种真空环境下锥形腔体结构的毫米波辐射计变温定标源，包括：冷板(1)、均温体(2)、加热膜(3)、辐射体(4)、腔式均温体(5)、控温体(6)、可控温屏蔽筒(7)、温度传感器(8)、杜瓦管(9)、固定件(10)和温度控制器(11)。将冷板(1)产生的温度场经均温体(2)、加热膜(3)、腔式均温体(5)传递到辐射体(4)上；同时利用可控温屏蔽外筒对倒锥形辐射体(4)的物理温度场进行优化调节，本发明可以解决目前盘绕液体管路形式的锥形腔体毫米波辐射计定标源只能工作在液氮温度点和很窄的水循环温区的问题，可实现覆盖液氮温度点、水循环温区及其空白区间内的连续精确变温。