S波段雷達(dá)散射計(jì)研制與散射系數(shù)測量.pdf

1、大地回波特性對(duì)于星載/機(jī)載雷達(dá)、微波遙感和雷達(dá)高度計(jì)有重要的意義。散射系數(shù)測量是獲得大地回波特性的主要手段，而為散射系數(shù)測量而設(shè)計(jì)的雷達(dá)散射計(jì)又是散射系數(shù)測量的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文介紹了一種以接近垂直入射大地回波測量為應(yīng)用背景的S波段雷達(dá)散射計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與具體實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)采用線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)(LFMCW)體制，雙天線設(shè)計(jì)。目標(biāo)回波差拍后的中頻信號(hào)經(jīng)過放大濾波后被直接數(shù)字化，并通過數(shù)據(jù)采集卡被采集存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)。利用存儲(chǔ)的中頻信

2、號(hào)的功率譜，結(jié)合測量時(shí)的雷達(dá)參數(shù)和幾何配置，就可以計(jì)算得到被測目標(biāo)的散射系數(shù)。 定標(biāo)是雷達(dá)散射計(jì)與探測用普通雷達(dá)的核心區(qū)別，是雷達(dá)散射計(jì)進(jìn)行散射測量的最重要要素之一，定標(biāo)好壞直接決定了測量精度。文中介紹了散射計(jì)的一般定標(biāo)手段，并針對(duì)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了定標(biāo)方法。實(shí)驗(yàn)利用兩個(gè)已知RCS值的定標(biāo)金屬球，使用相對(duì)標(biāo)定法對(duì)散射計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行外定標(biāo)實(shí)驗(yàn)，得到了定標(biāo)數(shù)據(jù)。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)體的測試數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，整個(gè)系統(tǒng)工作正常、性能良好。此外，通過內(nèi)外場實(shí)

3、驗(yàn)，分別利用雷達(dá)延遲線和角反射器對(duì)該散射計(jì)作了PGA增益和距離測量的校正。 最后，本文還利用該散射計(jì)對(duì)均勻樹冠進(jìn)行了散射系數(shù)測量，對(duì)測量結(jié)果做了分析處理。并對(duì)近垂直入射時(shí)的散射系數(shù)測量方法作了一定討論。 本文主要完成了以下兩個(gè)方面的工作： 一、散射計(jì)系統(tǒng)的研制。包括從根據(jù)測量方法提出設(shè)計(jì)要求到整個(gè)測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全過程。其中主要有以下一些工作： ()根據(jù)測量要求，設(shè)計(jì)了S波段雷達(dá)散射計(jì)的總體方案和相關(guān)參