2019113260828 一种谱辐射计系统仿真和性能评估方法.pdf

(19)国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN113010991B
(45)授权公告日2024.04.05
(21)申请号201911326082.8(56)对比文件
(22)申请日2019.12.20CN102843159A,2012.12.26
CN110398785A,2019.11.01
(65)同一申请的已公布的文献号CN110210078A,2019.09.06
申请公布号CN113010991ACN105842551A,2016.08.10
(43)申请公布日2021.06.22CN102830448A,2012.12.19
CN102829874A,2012.12.19
(73)专利权人中国科学院国家空间科学中心
CN107449965A,2017.12.08
地址100190北京市海淀区中关村南二条1
CN102819024A,2012.12.12
号
CA2411995A1,1998.06.25
(72)发明人段永强王振占许皓文王文煜WO2015063463A1,2015.05.07
(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理段永强.微波辐射计系统的信号传递模型及
有限公司11472性能指标的仿真研究《.中国优秀博士学位论文
专利代理师陈琳琳李彪全文数据库》.2021,(第4期),C030-4.
(51)Int.Cl.YongqiangDuan等.Simulationofthe
G06F30/20(2020.01)SpectrumResponsefortheTHzAtmosphere
G06F17/15(2006.01)LimbSounder（TALIS）《.sensor》.2020,1-21.
审查员游婧

权利要求书3页说明书11页附图8页
(54)发明名称
一种谱辐射计系统仿真和性能评估方法
(57)摘要
本发明属于微波遥感仪器和信号处理技术
领域，具体涉及一种基于谱辐射计系统的仿真方
法，该方法包括：根据预先建立的热辐射噪声模
型，分别模拟生成冷定标源输入信号、热定标源
输入信号和场景目标源的输入信号；将上述冷定
标源输入信号、热定标源输入信号和场景目标源
的输入信号分别输入至谱辐射计系统中，对应地
输出冷输出功率谱、热定标源输出功率谱和场景
目标源输出功率谱，根据冷输出功率谱、热定标
源输出功率谱和场景目标源输出功率谱，通过定
标确定场景目标源的输出辐射谱；根据场景目标
源的输出辐射谱，计算谱辐射计仿真系统的性能
指标；调整谱辐射计系统的设计指标，直至性能
指标满足要求。
CN113010991B
CN113010991B权利要求书1/3页

1.一种基于谱辐射计系统的仿真方法，其特征在于，该方法包括：
根据预先建立的热辐射噪声模型，分别模拟生成冷定标源输入信号、热定标源输入信
号和场景目标源的输入信号；
将上述冷定标源输入信号、热定标源输入信号和场景目标源的输入信号分别输入至谱
辐射计系统中，对应地输出冷输出功率谱、热定标源输出功率谱和场景目标源输出功率谱，
根据冷输出功率谱、热定标源输出功率谱和场景目标源输出功率谱，通过定标确定场
景目标源的输出辐射谱；
根据场景目标源的输出辐射谱，计算谱辐射计仿真系统的性能指标；
调整谱辐射计系统的设计指标，直至性能指标满足要求；
所述根据预先建立的热辐射噪声模型，分别模拟生成冷定标源输入信号、热定标源输
入信号和场景目标源的输入信号；具体为：
当观测目标的辐射谱为冷定标源时，所述冷定标源为常数，热辐射噪声为带限的高斯

白噪声；其中，高斯白噪声通过伪随机数生成，且均值为0；高斯白噪声的冷标准差σ1由公式
(1)确定：

其中，σ1为高斯白噪声的冷标准差；k为玻尔兹曼常数；TC为冷定标源的亮温，即热辐射
噪声的亮温；

利用公式(2)可产生一组亮温为TC的时间序列：
2
sC[i]～N(μ,s1)(2)
2
其中，sC[i]为冷定标源输入信号；i为信号点数；N(μ,s1)表示正态分布；μ为正态分布
2
的均值；s1为正态分布的标准差；
当观测目标的辐射谱为热定标源时，所述热定标源为常数，热辐射噪声为带限的高斯

白噪声；其中，高斯白噪声通过伪随机数生成，且均值为0；高斯白噪声的热标准差σ2由公式
(3)确定：

其中，σ2为高斯白噪声的热标准差；k为玻尔兹曼常数；TH为热定标源的亮温，即热辐射
噪声的亮温；

利用公式(4)可产生一组亮温为TH的时间序列：
2
sH[i]～N(μ,s2)(4)
2
其中，sH[i]为热定标源输入信号；i为信号点数：N(μ,s2)表示正态分布；μ为正态分布

的均值；σ2为正态分布的标准差；

当热辐射噪声的亮温T分别为热定标源的亮温TH或冷定标源的亮温TC时；分别根据公式

(2)和(4)，对应