[发明专利]一种相关型微波辐射计中频信号欠采样处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种相关型微波辐射计中频信号欠采样处理方法，属于微波遥感领域。

背景技术

最简单的相关型微波辐射计由三部分组成：双极化天线系统、双通道超外差式接收机和数字相关器。双极化天线系统接收来自观测场景的微波辐射亮温，变换成相互正交的极化信号，通过正交模耦合器(OMT)输出V路和H路信号进入V路和H路接收通道；超外差式接收机由一个公共本振将V路信号和H路信号下变频到中频，而数字相关器首先完成对输入信号的AD采样，再对这四路信号完成复相关处理。相关型微波辐射计可以应用于全极化微波辐射计和综合孔径微波辐射计中。采用多个相关型微波辐射计组成的系统称为综合孔径微波辐射计，其数字相关器输出的复相关结果为可见度函数，而对于全极化微波辐射计而言，单个相关型微波辐射计就能够完成全极化信息的提取，其数字相关器输出的复相关结果为T3和T4亮温。

目前，相关型微波辐射计采样、处理主要由两种方法：（1）模拟中频0°、90°变换后，通过数字相关器采样后、相关处理得到复相关结果，对于单独0°信号和90°信号采样是按带通采样定理或是奈奎斯特采样定理进行采样，其复相关处理采用非冗余的处理方法。（2）数字中频0°、90°变换，通过数字相关器对单路中频信号进行采样后，再进行数字0°、90°变换，之后在进行非冗余复相关处理。本方法采用全新的中频信号处理方法，通过模拟IQ完成中频信号的正交变换，通过的方法完整的恢复被采样的信号，通过冗余的相关处理算法完成相关运算最终得到。

上述方法的不足之处在于：（1）对于模拟0°、90°信号采样按照带通采样定理或奈奎斯特采样定理进行采样，采样率没有得到降低，采样率要求高；0°、90°变换实现形式为模拟方法实现，增加了硬件设备，复杂度和重量有所增加。（2）对于单路中频信号采样按照带通采样定理或奈奎斯特采样定理进行采样，采样率没有得到降低，采样率要求高；0°、90°变换实现形式为数字方法实现，对处理器的资源要求增加。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种相关型微波辐射计中频信号处理方法，在保证复相关灵敏度的前提下，降低了相关型辐射计AD采样率，本方法实现简单、可靠性高。

本发明的技术解决方案是：

一种相关型微波辐射计中频信号欠采样处理方法，包括步骤如下：

（1）射频天线接收的射频信号通过正交模耦合器后分为V、H两路极化信号，V、H极化信号分别通过接收通道后，输出中频信号到90°功分器；

（2）将中频信号分为0°、90°两路中频信号：V、H两路信号分别通过90°功分器将步骤（1）的中频信号变换为V路的两路正交的0°、90°的中频信号以及H路的两路正交的0°、90°的中频信号，并送至AD采集芯片；

（3）AD采集芯片按照大于或者等于1倍输入信号带宽的采样率对V路的中频0°、90°信号以及H路的0°、90°信号的数字进行采样得到V路0°信号、V路90°信号、H路0°信号、H路90°信号，分别定义为V⁰、V⁹⁰、H⁰和H⁹⁰；