面形精度測量是射電望遠(yuǎn)鏡建造與運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一,隨著天線口徑越來越大,微波全息測量已成為大型射電望遠(yuǎn)鏡面形精度測量的常用方式。然而,基于同步衛(wèi)星的窄帶微波全息測量在大型射電望遠(yuǎn)鏡任意姿態(tài)面形精度測量方面還存在不足,為此,本文提出一種基于射電源的寬帶微波全息測量方法,開展大型射電望遠(yuǎn)鏡任意姿態(tài)面形精度測量方法研究。本文以40m射電望遠(yuǎn)鏡為主測天線、50m射電望遠(yuǎn)鏡為參考天線、射電源為信號源,構(gòu)建面形精度寬帶微波全息測量系統(tǒng)。通過分析測量系統(tǒng)信噪比,對比分析傳統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡面形掃描方式、窄帶微波傳播路徑時延計(jì)算和全息數(shù)據(jù)處理算法,研究寬帶全息測量系統(tǒng)的掃描方式,使其掃描時均經(jīng)過射電望遠(yuǎn)鏡口徑中心、對準(zhǔn)射電源,并提出寬帶全息測量路徑時延計(jì)算及數(shù)據(jù)處理算法的總體思路。論文在路徑時延算法方面,設(shè)計(jì)了寬帶微波傳播路徑時延及時延率的絕對時延標(biāo)定算法和分?jǐn)?shù)時延估計(jì)算法,解決因射電源相對地球轉(zhuǎn)動導(dǎo)致路徑時延存在緩慢變化的問題。在數(shù)據(jù)處理算法方面,通過頻域補(bǔ)零互相關(guān)、互相關(guān)相位譜數(shù)據(jù)處理能力評估算法,形成寬帶信號分段分解計(jì)算法及時延與相位差綜合等組合算法,解決寬帶微波全息數(shù)據(jù)處理困難且復(fù)雜的問題。在實(shí)驗(yàn)方面...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 射電望遠(yuǎn)鏡面形精度測量方法研究現(xiàn)狀
        1.2.1 經(jīng)典測量法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 現(xiàn)代測量法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀分析
        1.2.4 微波全息測量發(fā)展趨勢
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 寬帶微波全息測量系統(tǒng)優(yōu)化與關(guān)鍵算法設(shè)計(jì)
    2.1 天線面形精度測量需求分析
    2.2 寬帶微波全息測量原理
        2.2.1 測量幾何分析
        2.2.2 天線遠(yuǎn)場輻射與反射面形變關(guān)系
    2.3 測量系統(tǒng)優(yōu)化
        2.3.1 測量系統(tǒng)組成
        2.3.2 傳統(tǒng)天線掃描流程
        2.3.3 被測天線掃描流程優(yōu)化
        2.3.4 關(guān)鍵參數(shù)確定
    2.4 關(guān)鍵算法設(shè)計(jì)
        2.4.1 路徑時延與時延率算法設(shè)計(jì)
        2.4.2 全息數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 天線路徑時延及時延率計(jì)算方法研究
    3.1 天線基線矢量
        3.1.1 站坐標(biāo)變換
        3.1.2 兩天線的基線矢量
    3.2 路徑時延的絕對標(biāo)定
        3.2.1 天線指向矢量
        3.2.2 路徑時延
    3.3 路徑時延微分算法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 微波全息測量數(shù)據(jù)處理方法研究
    4.1 頻域補(bǔ)零法
    4.2 互相關(guān)相位法原理
        4.2.1 基于互相關(guān)函數(shù)的時延估計(jì)
        4.2.2 基于相位譜的時差估計(jì)
    4.3 數(shù)據(jù)處理仿真
        4.3.1 寬帶信號生成
        4.3.2 互相關(guān)法解時延
        4.3.3 相位譜解分?jǐn)?shù)時延
        4.3.4 頻域分段處理
    4.4 互相關(guān)相位法誤差理論分析
    4.5 網(wǎng)格數(shù)據(jù)校準(zhǔn)與二維傅里葉變換
    4.6 本章小結(jié)
第五章 寬帶微波全息測量實(shí)驗(yàn)
    5.1 全息測量綱要編制
    5.2 測量流程
        5.2.1 硬件系統(tǒng)搭建
        5.2.2 全息測量綱要加載
        5.2.3 全息數(shù)據(jù)記錄
        5.2.4 天線狀態(tài)日志
    5.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析
        5.3.1 數(shù)據(jù)處理
        5.3.2 測量誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
    發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
    參加的科研項(xiàng)目及競賽



本文編號：3821283