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一种L波段相控阵微波辐射计射频干扰检测算法

李浩 卢海梁 余锐 吕容川 李一楠 王佳坤 苗俊刚

引用本文: 李浩, 卢海梁, 余锐, 吕容川, 李一楠, 王佳坤, 苗俊刚. 一种L波段相控阵微波辐射计射频干扰检测算法[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(1): 172-179. doi: 10.11999/JEIT180203 shu
Citation:  Hao LI, Hailiang LU, Rui YU, Rongchuan LÜ, Yinan LI, Jiakun WANG, Jungang MIAO. Radio-frequency Interference Detection Algorithm for L-band Phased Array Microwave Radiometer[J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019, 41(1): 172-179. doi: 10.11999/JEIT180203 shu

一种L波段相控阵微波辐射计射频干扰检测算法

    作者简介: 李浩: 男,1980年生,研究员,研究方向为全极化微波辐射计、综合孔径微波辐射计系统设计等;
    卢海梁: 男,1986年生,博士,研究方向为被动微波辐射无源探测、被动微波遥感、射频干扰检测等;
    余锐: 男,1983年生,高级工程师,研究方向为被动微波遥感、微波辐射计系统设计等;
    吕容川: 女,1982年生,高级工程师,研究方向为全极化微波辐射计、被动微波遥感、大气探测等;
    李一楠: 男,1985年生,高级工程师,研究方向为被动微波遥感、综合孔径微波辐射计系统设计等;
    王佳坤: 女,1992年生,工程师,研究方向为被动微波遥感、被动微波辐射无源探测等;
    苗俊刚: 男,1963年生,教授,博士生导师,研究方向为微波遥感理论与技术、毫米波亚毫米波技术等
    通讯作者: 卢海梁,396689lhl@163.com
  • 基金项目: 国家自然科学基金(41706204),钱学森青年创新基金(QXSCXJJ2017-504),中国空间技术研究院西安分院自主研发课题(Y17-KJCX-04)

摘要: 目前,微波辐射计均面临严重的射频干扰(RFI)问题,尤其在低频段。针对一种用于获取海洋盐度和土壤湿度的L波段相控阵微波辐射计,该文提出一种射频干扰检测算法。首先,简单介绍了该L波段相控阵微波辐射计系统;随后,详细介绍该射频干扰算法,其主要包括RFI初标识、RFI滑动窗口1次标识、RFI滑动窗口2次标识和RFI扩展标识等4个步骤;最后,采用该算法对L波段相控阵微波辐射计的实验数据进行处理。实验结果均表明:该算法能够较好地检测出射频干扰异常数据,检测性能较好。

English

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  • 图 1  L 波段相控阵微波辐射计系统方框示意图

    图 2  L波段相控阵微波辐射计实物图

    图 3  L波段相控阵微波辐射计的波束扫描时序和定标时序分配示意图

    图 4  射频干扰检测算法流程图样例

    图 5  相控阵辐射计开展外场试验

    图 6  相控阵辐射计在两个观测角下的输出值

    图 7  在观测角33°下波束5—波束9的射频干扰检测算法前后的亮温数据的直方分布图

    图 8  在观测角51°下波束5—波束9的射频干扰检测算法前后的亮温数据的直方分布图

    表 1  L波段相控阵辐射计波束编号对应扫描角(°)

    波束编号12345678910111213
    扫描角度–30–25–20–15–10–5051015202530
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    表 2  射频干扰检测算法中各参量值

    波束编号${T_m}$${T_{\det }}$${W_S}$${W_r}$
    5~952101
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    表 3  观测角33°时的Kurtosis值

    波束5波束6波束7波束8波束9
    原始数据的$\kappa $值284.47254.8319.50214.60129.08
    RFI后的$\kappa $值2.842.912.832.852.73
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    表 4  观测角51°时的Kurtosis值

    波束5波束6波束7波束8波束9
    原始数据的$\kappa $值587.64362.80163.46158.29123.89
    RFI后的$\kappa $值2.572.582.912.732.70
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  • 通讯作者:  卢海梁, 396689lhl@163.com
  • 收稿日期:  2018-02-28
  • 录用日期:  2018-10-10
  • 网络出版日期:  2018-10-22
  • 刊出日期:  2019-01-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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