星载雷达高度计仿真与跟踪算法设计

《星载雷达高度计仿真与跟踪算法设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要：21世纪是海洋的世纪，随着地球上陆地资源的日益匮乏，人类为维持其可持续发展，需要对海洋更全面、更深刻地了解。以往，对于占全球总面积70%以上海洋的研究只能依靠测量船、验潮站和浮标等观测的数据，但由于测量数据稀疏、重复周期长、花费较大等缺陷，获取的只是局部区域的一些海洋数据。而海洋变化的空间尺度可以从几毫米到几万公里；时间尺度从几分钟到几千年。随着空间技术的进步，在过去20多年中，海洋观测卫星在数量和种类上都有了很大进步，与传统海洋观测相比，卫星遥感具有投资少、监测能力强、覆盖面积大、全天候、全天时的特点，使人们研究和认识海洋的手段有了突飞猛进的发展。随着陆地资源的

2、日益匮乏，21世纪的人类必将更大的注意力转向海洋区域，为此必须对海洋有更深入，更全面的了解。过去依靠船只、验潮站和浮标等技术所获得的观测数据具有测量数据稀疏、重复周期长、花费较大等缺点，而星载高度计的出现以其投资少、检测能力强、覆盖面积大、全天候、全天时的优点将海洋观测带入了一个新的领域。星载高度计已经成为现代海洋测量的基本观测仪器之一，在海平面测量、海洋潮波系统、海洋风浪场反演的方面都有大量的应用。其潜力和应用价值也是不可估算的。本文在研究星载雷达高度计工作原理的基础上，对数字处理器部分的主要组成部分——跟踪器进行了研究，主要有以下成果：1.对星载海洋高度计的基本工作

3、原理作了解，对进入数字处理器之前的信号处理过程进行了分析，包括Chrip信号的发生和重触发，全去斜坡处理以及之后进行的A/D转换等。2.对数字处理器的主要组成部分——跟踪器进行深入研究和分类。跟踪器由高度跟踪环(HTL)、有效波高跟踪环(STL)、自动增益跟踪环(AGCL)组成。三个环所采用的估算方法是以最大似然估计(MLE)为基础的准最大似然估计(SMLE)。所有的环路滤波器均为二阶低通型α一β滤波器。3.分析海面回波的处理仿真过程。分析基于布朗积分解法的回波平均功率表示。4.跟踪算法的分析与仿真设计。星载雷达高度计采用准最佳最大似然估计算法(SMLE)作为跟踪算法。

4、本文对准最大似然估计算法进行了研究和分析，并在此基础上对星载雷达高度计的跟踪过程进行了仿真。关键词：星载雷达高度计；回波处理；跟踪算法；准最大似然估计算法43Abstract:The21stcenturyisthecenturyofsea,landonEarthwiththeincreasingscarcityofresources,tomaintainthesustainabledevelopmentofmankind,morecomprehensiveandprofoundunderstandingforoceanareneeded.Inthepast,theres

5、earchformorethan70%ofthetotalareaoftheworldcanonlyrelyontrackingship,suchastideobservationstationsanddatabuoys,butthedataaresparsemeasured,therepeatcycleislong,andthecostislarge,providingonlytheaccesstolocalareadata.Changesinthespatialscaleoftheoceanrangesfromafewmillimeterstotensofthous

6、andsofkilometers;timescalesrangesfromminutestothousandsofyears.Withtheprogressofspacetechnologyinthepast20years,marineobservationsatellitedevelopedonboththenumberandvariety,comparedwiththeconventionaloceanobservation,satelliteremotesensingcomeswithlessinvestment,largermonitoringcapacity,

7、coveragearea,all-weather,all-time,bringingthehugeimprovementintheunderstandingoftheocean.Withtheincreasingscarcityoflandresourcesinthe21stcentury,peoplewillsurelypaygreaterattentiontooceanareas,forwhichtheremustbedeeperandmorecomprehensiveunderstandingoftheocean.Inthepast