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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星成像,具体涉及一种星载ka频段自适应水汽补偿成像方法。
技术介绍
1、电磁波在空间传播过程中,由于雨滴的吸收和散射,信号将会产生衰减,其衰减的大小与雨滴的直径和波长的比值有关。当直径和波长的比值较大时,雨滴的吸收作用决定降雨衰减:当直径和波长的比值较小时,电磁波信号主要受到雨滴的散射作用。雨滴的吸收和散射作用均使电磁波在传输方向上产生衰减。对于较低频段的信号,降雨引起的衰减较小,对于10ghz以上的频段,降雨衰减的影响就非常明显,而且随着频率的增高,降雨衰减会越来越严重,大雨和暴雨对电磁波的影响比小雨大的多。
2、实测结果表明雨滴的直径一般小于lcm,c频段下行信号波长在7.5cm左右,与雨滴直径相差较大,降雨对该频段影响较小,一般不大于2db。ka频段上行频率一般在30ghz左右,波长在lcm左右,这个频段的信号波长与雨滴直径相近,所以在ka频段降雨对电磁波产生的衰减更大,严重时会产生通信中断。ka频段成像卫星具有高分辨率的特点,但是受水汽和雨衰影响,极大地影响成像精度。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种星载ka频段自适应水汽补偿成像方法,根据回波数据得到水汽衰减值从而获取自动增益控制码,从而实现水汽的有效补偿,提高数据的准确性可以获得成像效果较好的图像。
2、一种星载ka频段自适应水汽补偿成像方法,包含如下步骤:
3、步骤1,通过卫星信标分别向晴天地区与雨天地区发射相同的信号;根据晴天地区与雨天地区的卫星信号
4、步骤2,从数据库中读取参考数据,若当前水汽衰减值与数据库中的所有水汽衰减值都不同,则执行步骤3,否则从参考数据中获取当前水汽衰减值对应的自动增益控制码并执行步骤4;
5、步骤3,将当前水汽衰减值进行增益自动调整反馈获取自动增益控制码,将当前水汽衰减值与当前水汽衰减值对应的自动增益控制码作为一组参考数据,储存至数据库;
6、步骤4,根据自动增益控制码进行增益调整以补偿回波数据的功率损失,根据补偿后回波数据进行成像。
7、进一步地,所述步骤1,具体包括如下内容:
8、设定目标频率,按照目标频率分别抽取晴天地区与雨天地区的卫星信号回波数据,然后从两种回波数据中分别选取3个以上相同频点对应的回波信息,对同一个频点下的晴天地区与雨天地区接收到的卫星信号功率相差,得到该频点水汽衰减值,将所有频点水汽衰减值取平均值得到当前水汽衰减值。
9、进一步地,根据补偿后回波数据进行成像,具体包括如下步骤:
10、星载系统对补偿后回波数据依次进行噪声去除、格式转换和图像增强后进行成像。
11、进一步地,针对所述选取3个以上相同频点对应的回波信息,进行去除噪声和数据格式转换后再进行后续处理。
12、进一步地,所述自动增益控制码经422差分接口输出至接收机进行增益调整。
13、有益效果:
14、第一、本专利技术提出方法通过获得相应的水汽衰减值,然后通过水汽衰减值进行增益自动调整反馈获取自动增益控制码,可以实现对水汽的有效补偿,提高遥感数据的准确性,同时保证了ka频段数据的有效传输,ka频段成像卫星具有高分辨率的特点,因此可以使得后续获得高分辨率和高对比度的图像。
15、第二、本专利技术通过卫星信标法提取在不同大气条件下的卫星信号功率进行比较得到衰减值,相对于现有方法而言本方法能够有效针对高降雨区域进行评估,有效规避掉降雨带来的大量水汽产生的对信号的评估影响。
16、第三、本方法实现简单容易复刻,且本方法的最后会将相应的水汽衰减值和自动增益控制码存储至数据库中,为后续的控制与处理提高范本,节省成本。
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1.一种星载Ka频段自适应水汽补偿成像方法,其特征在于,包含如下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1,具体包括如下内容:
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据补偿后回波数据进行成像,具体包括如下步骤:
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,针对所述选取3个以上相同频点对应的回波信息,进行去除噪声和数据格式转换后再进行后续处理。
5.如权利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,所述自动增益控制码经422差分接口输出至接收机进行增益调整。
【技术特征摘要】
1.一种星载ka频段自适应水汽补偿成像方法,其特征在于,包含如下步骤:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1,具体包括如下内容:
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据补偿后回波数据进行成像,具体包括如下步骤:
【专利技术属性】
技术研发人员:刘亚东,张庆君,高贺利,张玥,何德华,于松柏,麻丽香,祖家国,刘艳丽,张健,孟超,
申请(专利权)人:中国空间技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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