免费论文：K波段微波高光谱辐射计体例接洽

        “微波高光谱”这个术语的设置公然提出于2011年，它是指具有约五十个或更多窄带贯串频带通道的微波遥感体例。其重要接洽手段在乎兴盛一种大气探测本能与青天前提下红外高光谱传感器沟通或逼近，并不妨在全天候前提下处事的微波遥感体例。林肯试验室于2012年研制出一种机载凋零波高光谱辐射计，它不妨明显普及枯燥地域温、湿度廓线的反演精度和笔直辨别率，为微波辐射计体例的接洽开拓了一个新的目标。         本舆论在国表里现有的接洽普通之上，接洽与实行了一耕田基式K波段微波高光谱辐射计。接洽处事首先发端于2007年，其接洽手段是蓄意经过研制一种高频带辨别率的微波辐射计，用来考证是否据此革新大气廓线的反演本能。而微波辐射计的软硬件体例、定标本领和廓线反演本领辨别于2011、2012和2013年实行，其接洽进程贯串了自己所有硕士和硕士阶段。跟着2011年微波高光谱观念的公然提出，这台微波辐射计的接洽原型机也所以被定名为“K波段微波高光谱辐射计”。         K波段微波高光谱辐射计不妨丈量18 - 26 GHz频次范畴内贯串的大气辐射谱线，并用来反演湿润地域的水汽廓线。辐射计的频带通道数为80个。K波段微波高光谱辐射计运用了一种矫正的接受机构造和高光谱下优化的定标与反演本领，进而不妨在高精巧度和一致精度前提下察看赶快的气象变革。经过索取微波高光谱下的大气特殊消息，K波段微波高光谱辐射计不只不妨缩小水汽廓线缺点，并且还革新了水汽廓线的笔直辨别率。本舆论环绕超宽带多通道接受机、辐射计定标本领和水汽廓线反演本领三个要害本领发展了K波段微波高光谱辐射计的体例接洽，重要革新性接洽处事如次：         开始对准辐射计的超宽带多通道接受机发展了深刻接洽。保守多通道微波辐射计普遍采用超外差接受机和多通道径直检波接受机这两种接受机构造。超外差接受机将地线输入的高频旗号下变频到广播段处置，并经过调谐本振频次的办法举行频段分别；多通道径直检波接受机则径直在射常常段对地线输入旗号举行功分、滤波处置，实行频段分别。K波段微波高光谱辐射计须要赢得处事频段内贯串的大气辐射谱线，接受机通道数目远多于保守微波辐射计接受机。若采用超外差接受机构造，体例扫描功夫长，倒霉于察看赶快的气象变革；若采用多通道径直检波接受机构造，体例搀杂度高，倒霉于微波辐射计的研制和平运动载。正文所安排超宽带80通道接受机沿用了一种矫正的二级接受机构造，贯串了保守辐射计接受机的几项便宜：第头等是超外差接受机构造，经过切换下变频旗号举行第一次频段粗分，频段分别按功夫程序串行实行，因为发射电波频率前者通道的复用，贬低了体例的搀杂度；第二级是多通道径直检波接受机构造，经过滤波器组举行第二次频段细分，频段分别同声并行实行，缩小了频带扫描功夫。         其次对准辐射计的定标本领发展了微波高光谱下的优化接洽。青天前提下K波段的天顶亮温普遍都小于50 K，此时K波段微波高光谱辐射计运用青天定标本领不妨赢得更高的定标精度。在该定标本领中，微波辐射计将大气自己动作一个定标冷源来包办保守液氮本领举行定标，经过赶快丈量几个一定仰角的青天后台辐射，而后安排定标参数直到辐射计的体例输入适合大气辐射传输方程，同声丈量定标热源的辐射温度，进而获得辐射计的精确增值。保守青天定标本领常常将大气平衡辐射温度保卫世界和平大会气光学品质等定标参数看作与频次无干的恒定值，忽视了大气频次的感化。但是在微波高光谱前提下，定标参数在款待气频带和各别天际仰角下生存浮动，其缺点将随频次变革而进一步增大，并感化到青天定标本领的定标精度。K波段微波高光谱辐射计沿用了一种矫正后的青天定标本领来普及辐射计精度。这种矫正本领经过统计近20年内北京地域每个月的大气温度廓线、气压廓线和水汽压廓线数据，并鉴于青天前提的Liebe大气接收模子（1993），矫正了微波高光谱前提下青天定标本领中定标参数在K波段内的缺点。         接下来对准辐射计的水汽廓线反演本领发展了微波高光谱下的优化接洽。因为微波高光谱辐射计的频带通道数目多、数据消息量大，以是相映的大气廓线反演本领所需计划量也将明显减少。对于消息量较大的微波高光谱遥感数据，神经搜集算法会在演练其神经单位前，运用主元素领会法对大气亮温矩阵举行频带上的收缩，制止了微波高光谱前提下大气亮温矩阵的病态性过高引导神经搜集的演练波折。但是这也缩小了一局部的高光谱亮温数据，并大概在确定水平上遗失高光谱的上风。为充溢运用微波高光谱高消息量的特性，不丢失灵验的遥感消息，K波段微波高光谱辐射计沿用一种微波高光谱下优化的变分本领反演大气水汽廓线。反演进程运用了青天定标本领中所统计的往年北京地域大气廓线数据，个中水汽压廓线动作先验的后台数据，而温度廓线和缓压廓线鉴于青天前提和烟霭前提下Liebe大气接收模子（1993），矫正了变分本领所需的水汽廓线雅可比矩阵。         结果经过将水汽廓线反演截止与TP/WVP-3000微波辐射计举行比较，考证了正文所安排的80个通道K波段微波高光谱辐射计不妨确定水平上革新水汽廓线的反演精度和笔直辨别率，齐头并进一步提出了体例频带通道数扩充的安排思维。

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