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在本世纪八十年代,由Le Vine等人提出,将应用于射电天文领域的综合孔径微波成像技术引入到了对地观测领域。综合孔径辐射计测量的是可见度函数,即目标亮温在空间频率域的采样。相比真实孔径辐射计,它的主要优点是不需要旋转扫描机构就可以在一次测量中获得多个像素点的亮温信息。为了获得辐射计的干涉输出,需要对各路同相正交信号之间进行复相关运算,实现复相关运算的部件即相关器。数字相关器是综合孔径辐射计的核心部件。本课题设计一个基于ADC(模数转换)和FPGA(可编程逻辑器件)的高速数字相关器,可以同时完成20路信号的复相关运算。 本论文的目的是设计一个采样精度为8位、20-50MHz采样频率的高速数字相关器。核心部件为高速模数转换芯片和FPGA。另外,设计了高速USB数据传输接口用于FPGA与上位机的通讯,完成数据上传和上位机发送指令的功能。 本论文首先介绍了课题的研究背景和目的,介绍了微波辐射相关的基本知识。介绍了综合孔径辐射计的基本理论。介绍了FPIR系统的构成以及定标流程。详细介绍了数字相关器设计、制作和调试的相关步骤。另外,对于数字相关器引入的系统误差进行了详细分析。最后利用FPIR的实测数据对系统定标以及反演算法进行了初步验证。