在辐射计通道建模方面,2005年,李浩基于Simulink平台,对全功率辐射计进行建模,用伪随机数作为信号源,仿真分析通道各环节输出信号,并对辐射计的测温灵敏度进行了仿真测试,结果证明仿真模型的有效性,但并未讨论影响辐射计性能的因素[14]。2007年,朱松用ADS软件,对二单元的综合孔径辐射计实验系统进行了仿真,对两通道的互相关性进行验证,并用S参数描述通道特性。仿真结果表明,相比于采用数学模型,用S参数描述通道特性,结果更加接近实际辐射计系统的物理特性[15]。2009年,矫远波基于ADS平台,对宽带检波器进行建模,以及建立了宽带全功率辐射计通道的时频域模型,并修正等效带宽公式,根据仿真结果,分析了检波器和低噪声放大器对辐射计的影响[16]。2011年,陈娅莉利用ADS软件,基于宽带检波器模型,建立了全功率辐射计通道的时域模型,并分析了系统噪声温度对辐射计灵敏度产生的影响[17-18]。2012年,金旭基于ADS平台,对X波段相关型全功率辐射计进行了建模,验证了仿真模型的有效性,给辐射计系统设计提供参考[19]。

辐射计接收机系统不可避免的会引入噪声,通常有用信号被淹没在系统噪声当中,因此,对辐射计通道噪声特性研究是有意义的。艾伦方差是起初是用于研究振荡器的频率稳定性,是一种常用的时域方法。目前有很多学者用艾伦方差分析系统噪声。1998年,刘巧光用艾伦方差分析了激光陀螺仪存在的噪声类型,并证明了艾伦方差分析方法的有效性[20]。2000年,T。J。Witt利用数字和模拟纳伏表,测量了不同电压基准下的稳压二极管输出电压,并用功率谱密度和艾伦方差方法对其分析,并验证稳压二极管中的确存在 噪声[21]。2001年,T。J。Witt用艾伦方差分析直流纳伏表中白噪声和 噪声的艾伦方差,以及根据艾伦方差进行谱功率估计[22]。2005年,T。J。Witt用艾伦方差分析了纳伏表输出电压极化反转测量与非极化测量结果,结果表明极化反转不会影响稳压管中的 噪声,并且热噪声的艾伦方差与奈奎斯特表达式结果一致性很高,证明了艾伦方差的有效性[23]。2011年,Z。 M。 Malkin在研究天文和地物测量序列时,对经典的艾伦方差定义修正,能对多维和不均等的测量数据进行分析,相比经典艾伦方差分析天文和地物观测,有效提高了精确度[24]。2014年,K。DRAGANOVA利用艾伦方差分析了磁性传感器的噪声特性,能有效区分噪声类型,证明了艾伦方差对磁性传感器噪声分析的有效性[25]。2014年,Z。 Y。 Miao在提出了在线估算艾伦方差,在经典艾伦方差基础上,改进成迭代计算艾伦方差,有效避免了计算艾伦方差时需要存储历史数据,增强了实时性[26]。2014年,BARAN用艾伦方差分析振荡器的频率稳定度,在频域建立相位噪声模型,在时域计算艾伦方差,分别分析噪声类型[27]。

本文分析了辐射计系统通道噪声特性,通过建立理想与非理想全功率辐射计通道模型,首先证明了模型的正确性和有效性,然后用艾伦方差法分析了通道噪声类型,并用小波阈值去噪法去除系统中的 噪声。再对黑体目标观测实验,对数据进行噪声特性分析,以及进行小波阈值去噪。

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