综合孔径微波辐射计阵列高速同步数据采集系统设计

论文摘要

微波辐射计在射电天文、遥感、目标探测、制导、医学等方面有很多应用。为了提高微波辐射计的空间分辨率,出现了综合孔径微波辐射计。综合孔径微波辐射计是基于干涉测量原理的阵列接收机,相关器是其中的一个关键部分。系统采用的相关器从初期的模拟相关器技术发展到现在的数字相关器技术。华中科技大学通信与探测研究所研制了一台16通道综合孔径微波辐射计,系统采用数字相关器,通过高速同步数据采集系统实现。本文对高速同步数据采集的具体要求做了分析,提出了使用NI PXI-5114双通道数字化仪实现高速同步数据采集的方案,搭建了高速同步数据采集平台;利用目前先进的虚拟仪器技术,对系统进行LabVIEW编程,实现了250MS/s的16通道同步数据采集。同步性能是数据采集系统的一个关键指标,它会直接影响辐射计系统的性能,本文对同步性问题做了重点研究。文中介绍了目前运用的同步方式,同步中存在的问题;对本系统中PXI-5114双通道数字化仪使用的T-Clock技术同步实现方式做了重点论述。本文还推导了ADC相位误差对一维综合孔径灵敏度的误差公式;对数据采集系统的ADC相位误差做霖??提出了一种ADC相位校正方法,实验结果表明该校正方法提高了系统的同步性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 微波辐射计简介
• 1.2 综合孔径辐射计发展现状
• 1.3 接收机结构的实现
• 1.4 本文主要内容和结构安排
• 2 综合孔径辐射计理论基础
• 2.1 热辐射的基本概念
• 2.2 干涉测量简介
• 2.3 综合孔径辐射计基本原理
• 2.4 本章小结
• 3 高速同步数据采集系统设计
• 3.1 前言
• 3.2 虚拟仪器技术和开发软件LabVIEW
• 3.3 硬件系统结构
• 3.4 软件系统设计
• 3.5 本章小结
• 4 数据采集系统中的同步实现和同步性能分析
• 4.1 同步实现方式
• 4.2 实现同步时存在的问题
• 4.3 T-Clock 同步实现
• 4.4 ADC 相位误差分析
• 4.5 ADC 相位差测试
• 4.6 ADC 相位差校正
• 4.7 本章小结
• 5 结束语
• 5.1 全文总结
• 5.2 对未来工作的建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录 高速同步数据采集系统程序图