目标环境探测识别.ppt

当来波的极化方向与接收天线的极化方向不一致时，接收到的信号都会变小，也就是说，发生极化损失。当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，例如用水平极化的接收天线接收垂直极化的来波时，天线就完全接收不到来波的能量， 这种情况下极化损失为最大，称极化完全隔离。 6.2.3 毫米波天线 6.2毫米波辐射计的探测原理 1、毫米波天线的类型 喇叭天线 角锥喇叭 宽带双脊喇叭 同轴双向喇叭 6.2毫米波辐射计的探测原理 抛物面天线还可分为旋转抛物面天线、切割抛物面天线、柱形抛物面天线、球形面天线等。旋转抛物面天线主瓣窄、副瓣低、增益高、方向图为针状。 抛物面天线的增益近似为: 抛物面天线 D—天线口径；η—天线效率； 前馈抛物面天线 6.2毫米波辐射计的探测原理 介质棒天线 利用一定形状介质棒作辐射源。天线的性能取决于介质棒的尺寸、介质电常数、损耗等。增加棒的直径可以减小波瓣宽度，利用高介电常数的介质棒可以缩短辐射长度。 利用光学透镜原理，焦点处的点光源经透镜折射后能成平面波。如图示。 透镜天线 它是在微带基片上制作一片金属环或线，用来辐射毫米波。该天线截面积小，适合用于飞行器共形的探测器，如在毫米波引信上使用，可以成各种形状以调整天线方向图。 微带天线 6.2毫米波辐射计的探测原理 6.2毫米波辐射计的探测原理 6.2.4 毫米波辐射计的工作原理 毫米波辐射计是一部被动式的接收机，本身不发射信号。它接收到的能量是被天线收集起来的辐射，这些辐射来自场景自身的辐射及其其他辐射源辐射能量的反射。 毫米波辐射计主要有全功率辐射计、Dicke（迪克）型辐射计、负反馈零平衡Dicke（迪克）型辐射计、噪声相加型辐射计、相关辐射计等多种类型。其中，全功率型辐射计是结构最简单的一种，同时它是其它各种辐射计的基础。 大气遥感辐射计 6.2毫米波辐射计的探测原理 全功率辐射计由天线、射频放大器、混频器、本振、中频放大电路、检波器、积分器（低通滤波器）组成。为使辐射计的输出电压V0正比于输入功率，采用了平方律检波器。 物体电磁辐射能量被天线接收后，通过天线、传输线及有关部件得到天线输出端的信号温度Ts表示为： 全功率辐射计原理图 6.2毫米波辐射计的探测原理 式中：Ta—表示物体对应的天线温度； T0—表示天线及传输线的环境温度；L—天线及传输件的损耗因子 能量进一步传输，经过混频、中放、平方律检波和低频放大，其转化为电压信号，得出该电压表达式为： 式中：k—波尔兹曼常数； β—高频前端等效噪声带宽；γ—平方律检波器的功率灵敏度系数； G —检波前功率增益； Gv —低通滤波器电压增益 * 3.1 地震波传播理论基础 3.1.1 地震波的分类 第三章 地震动探测技术 地震波 体波 面波 纵波 横波 瑞雷波 乐夫波 传播方向与质点振动方向一致 传播方向与质点振动方向垂直 沿自由表面传播时，轨迹呈逆进椭圆 垂直于波的传播方向且平行于界面 在地球介质内独立传播 在一定条件下形成相长干涉并叠加产生 3.2.2 信号分析 对地震动信号进行变换处理，从中提取出反映目标本质属性的特征信息。 任务： 方法： 时域、频域或时频特征分析与识别。 1、过零分析 对确定时间段内的时域信号将其幅值与设定阈值比较，计算信号正向越过或负向越过阈值的次数。信号的过零数与信号的采样率有一定关系，在一定采样率下，若信号是频率为f的正弦信号，则其过零数为： 3.2地震动信号检测系统 3.2地震动信号检测系统 人员行走信号时域图 轮式车行驶信号时域图 根据某一标准设定一门限值时 ，脚步信号的过零点数远低于车辆的过零点数。 优点： 不采用绝对值和实际零点，能够适应较多地质条件，且具有一定的抗干扰能力；与频谱分析比较它计算量小，算法简单，易实现，而且硬件成本低。 3.2地震动信号检测系统 信号的时域分析是最常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器直接显示信号波形，读取特征参数。 周期T，频率f=1/T 峰值P，双峰值Pp-p t A T P Pp-p 2、时域分析 3.2地震动信号检测系统 均值 均值E[x(t)]表示集合平均值或数学期望值。 0 A t 均值：反映了信号变化的中心趋势，也称之为直流分量。 3.2地震动信号检