狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器的結(jié)構(gòu)圖；
[0065] 圖6是本發(fā)明的用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器中的信號(hào)組合積分器 的結(jié)構(gòu)圖；
[0066] 圖7是本發(fā)明的用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器在狄克型輻射計(jì)中的 應(yīng)用實(shí)例不意框圖；
[0067] 圖8是用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器的工作時(shí)序圖。
【附圖說明】
[0068]
[0069] 1、ADC轉(zhuǎn)換單元 2、信號(hào)組合積分器
[0070] 3、溫度數(shù)值估算器 4、脈沖發(fā)生器
[0071] 5、時(shí)鐘同步單元
[0072] 21、時(shí)序判別器 22、時(shí)間段分割器
[0073] 23、信號(hào)組合器 24、積分運(yùn)算器
[0074] 25、比較器 26、平衡判別器
[0075] 31、時(shí)序判別器輸出的時(shí)序邏輯信號(hào) 32、時(shí)間段分割器輸出的四段數(shù)字信號(hào)
[0076] 33、積分運(yùn)算器輸出的數(shù)字積分信號(hào) 34、平衡判別器輸出的邏輯判斷信號(hào)
[0077] 51、ADC轉(zhuǎn)換單元的時(shí)鐘同步信號(hào) 52、時(shí)序判別器的時(shí)鐘同步信號(hào)
[0078] 53、脈沖發(fā)生器的時(shí)鐘同步信號(hào)
【具體實(shí)施方式】
[0079]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0080]參考圖5,本發(fā)明的用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器包括:ADC轉(zhuǎn)換單 元1、信號(hào)組合積分器2、溫度數(shù)值估算器3、脈沖發(fā)生器4以及時(shí)鐘同步單元5;其中，所述的 ADC轉(zhuǎn)換單元1與前端的射頻接收機(jī)連接，用于將射頻接收機(jī)輸出的檢波信號(hào)進(jìn)行采樣量 化，量化后的數(shù)字信號(hào)由ADC轉(zhuǎn)換單元1輸出至信號(hào)組合積分器2;所述信號(hào)組合積分器2對(duì) ADC轉(zhuǎn)換單元1輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行時(shí)序判別、分割組合、積分運(yùn)算、比較判別，根據(jù)比較判 別結(jié)果輸出控制信號(hào)去控制脈沖發(fā)生器4,輸出時(shí)序判別結(jié)果、分割組合結(jié)果、積分運(yùn)算結(jié) 果以及比較判別結(jié)果至溫度數(shù)值估算器3;所述脈沖發(fā)生器4受控于信號(hào)組合積分器2,根據(jù) 信號(hào)組合積分器2輸出的控制信號(hào)產(chǎn)生不同頻率或不同占空比的脈沖，輸出至外部的噪聲 源開關(guān)，從而使噪聲源產(chǎn)生不同的通斷比狀態(tài);所述溫度數(shù)值估算器3綜合處理信號(hào)組合積 分器2中由時(shí)序判別得到的時(shí)序邏輯信號(hào)，由時(shí)間段分割組合所得到的兩端數(shù)字信號(hào)，由積 分運(yùn)算所得到的兩個(gè)積分?jǐn)?shù)值，平衡比較判別所得到的邏輯判斷結(jié)果，經(jīng)運(yùn)算得出天線端 的輻射溫度T%;所述時(shí)鐘同步單元5用于產(chǎn)生ADC轉(zhuǎn)換單元1、信號(hào)組合積分器2、脈沖發(fā)生 器4的時(shí)鐘同步信號(hào)，保證ADC轉(zhuǎn)換單元1、信號(hào)組合積分器2、脈沖發(fā)生器4之間的嚴(yán)格的時(shí) 間同步關(guān)系。
[0081 ]下面對(duì)本發(fā)明的積分器中的各個(gè)部件做進(jìn)一步說明。
[0082] ADC轉(zhuǎn)換單元1進(jìn)一步包括ADC轉(zhuǎn)換模塊，放大器，濾波器。ADC轉(zhuǎn)換單元1的輸入端 通過射頻電纜與輻射計(jì)射頻接收機(jī)的檢波輸出端口連接，輸出端口通過低頻電纜與信號(hào)組 合積分器2連接;ADC轉(zhuǎn)換單元1與時(shí)鐘同步單元5通過射頻電纜連接，時(shí)鐘同步單元5將時(shí)鐘 同步信號(hào)51輸入至ADC轉(zhuǎn)換單元1，使其完成模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換并與其他單元模塊建立時(shí)間同 步關(guān)系。
[0083]參考圖6,所述的信號(hào)組合積分器2包括：時(shí)序判別器21、時(shí)間段分割器22、信號(hào)組 合器23、積分運(yùn)算器24、比較器25以及平衡判別器26;其中，所述的時(shí)序判別器21與ADC轉(zhuǎn)換 單元1連接，將ADC轉(zhuǎn)換單元1輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行時(shí)序判別，確定天線端口信號(hào)與噪聲源信 號(hào)的準(zhǔn)確時(shí)序關(guān)系，使得噪聲源半周期=天線半周期= ts/2,并將處理后的時(shí)序邏輯信號(hào) 31輸入至?xí)r間段分割器22與溫度數(shù)值估算器3,時(shí)序判別器21與時(shí)鐘同步單元5之間通過射 頻電纜連接，時(shí)鐘同步單元5為時(shí)序判別器21提供全系統(tǒng)的時(shí)鐘同步信號(hào);所述時(shí)間段分割 器22對(duì)噪聲源半周期的信號(hào)和天線半周期的信號(hào)進(jìn)行分割，將噪聲源信號(hào)分割為todPtoff 兩個(gè)時(shí)間段（t〇n對(duì)應(yīng)于噪聲源接通的狀態(tài)，即f cm的狀態(tài)；Uff對(duì)應(yīng)噪聲源斷開的狀態(tài)，即 !'/，(或1'〇)的狀態(tài)），且有丨。1^。打=%/2，將天線半周期按照時(shí)間段分割為4和^兩個(gè)時(shí)間
，時(shí)間段分割器22將分割好的四段數(shù)字信號(hào)32按 照嚴(yán)格的時(shí)序邏輯關(guān)系輸出至信號(hào)組合器23和溫度數(shù)值估算器3;所述的信號(hào)組合器23接 收時(shí)間段分割器22輸入來的四段數(shù)字信號(hào)，將其重新組合為兩組混合信號(hào)，t〇n段噪聲源信 號(hào)與?段天線信號(hào)組合為一組，trff段噪聲源信號(hào)與^段天線信號(hào)組合為一組，將組合后的 兩組數(shù)字信號(hào)輸出至積分運(yùn)算器24;所述的積分運(yùn)算器24主要包括累加器和平滑濾波器， 積分運(yùn)算器24接收信號(hào)組合器23輸入來的兩組重組后的數(shù)字信號(hào)，并分別對(duì)這兩組信號(hào)做 積分運(yùn)算，分別獲得這兩段數(shù)據(jù)在T s/2時(shí)間內(nèi)的積分?jǐn)?shù)值，將運(yùn)算結(jié)果33輸出至比較器25、 溫度數(shù)值估算器3和脈沖發(fā)生器4;所述的比較器25接收積分運(yùn)算器24輸出的兩個(gè)積分運(yùn)算 結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行幅度值比較，并將比較結(jié)果輸出至平衡判別器26;所述的平衡判別器26接收 比較器25輸出的數(shù)字邏輯信號(hào)并進(jìn)行邏輯判斷，將邏輯判斷信號(hào)34輸出至溫度數(shù)值估算器 3,并根據(jù)判斷結(jié)果產(chǎn)生控制信號(hào)，輸出至脈沖發(fā)生器4;在生成控制信號(hào)時(shí)，若積分運(yùn)算器 24輸出的兩個(gè)積分運(yùn)算結(jié)果相等，則不改變控制信號(hào)，保持與上一個(gè)周期相同；若兩個(gè)積分 運(yùn)算結(jié)果不相等，則改變控制信號(hào)，從而改變脈沖發(fā)生器的輸出頻率或占空比。
[0084] 所述的溫度數(shù)值估算器3進(jìn)一步包括:存儲(chǔ)器，濾波器，數(shù)據(jù)判別器，溫度數(shù)值反演 模塊。溫度數(shù)值估算器3與時(shí)序判別器21、時(shí)間段分割器22、積分運(yùn)算器24,平衡判別器26連 接，綜合處理這4個(gè)模塊的數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出天線觀測(cè)溫度?" a。
[0085] 所述的脈沖發(fā)生器4進(jìn)一步包括:邏輯信號(hào)判讀器，數(shù)字脈沖形成模塊，脈沖調(diào)制 器，放大器。脈沖發(fā)生器4接收平衡判別器26輸出的邏輯判別信號(hào)和積分運(yùn)算器24輸出的積 分運(yùn)算結(jié)果，經(jīng)分析處理后，產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，控制噪聲源開關(guān)的接通和斷開。
[0086] 所述的時(shí)鐘同步單元5用于產(chǎn)生該零平衡數(shù)字組合積分器所需的所有時(shí)鐘信號(hào)， 產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)與輻射計(jì)其他單元模塊的時(shí)鐘信號(hào)保持同步關(guān)系。時(shí)鐘同步單元5與ADC轉(zhuǎn) 換單元1、時(shí)序判別器21、脈沖發(fā)生器4連接，分別輸出ADC轉(zhuǎn)換單元的時(shí)鐘同步信號(hào)51、時(shí)序 判別器的時(shí)鐘同步信號(hào)52以及脈沖發(fā)生器的時(shí)鐘同步信號(hào)53,時(shí)鐘同步單元輸出的信號(hào)具 有高穩(wěn)定度、低雜散的特性。
[0087] 圖7為本發(fā)明的用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器在狄克型輻射計(jì)中的 應(yīng)用實(shí)例示意框圖。該零平衡數(shù)字組合積分器應(yīng)用于狄克型輻射計(jì)中，一方面簡(jiǎn)化了輻射 計(jì)射頻前端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，省去了射頻前端的參考負(fù)載和天線輸入端的耦合器，去除了由于 耦合器耦合度的變化引起的測(cè)量不穩(wěn)定性，而且簡(jiǎn)化后的前端結(jié)構(gòu)使局部恒溫更易于實(shí) 現(xiàn)，并降低了整體功耗；另一方面，該零平衡數(shù)字組合積分器實(shí)現(xiàn)了靈活的信號(hào)重組，使輻 射計(jì)觀測(cè)溫度范圍大大增加。
[0088] 本發(fā)明的用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器具有大范圍的溫度測(cè)量功 能?，F(xiàn)有的狄克型輻射計(jì)測(cè)量范圍局限于〇~To(K)之間，由于To為射頻前端恒溫模塊的恒溫 溫度，一般小于400K。而本發(fā)明由于采用兩通道信號(hào)組合積分的方式，可以使狄克型輻射計(jì) 實(shí)現(xiàn)更大范圍的溫度測(cè)量。
[0089] 圖8為用于狄克型輻射計(jì)的零平衡數(shù)字組合積分器的工作時(shí)序圖。從圖中可以看 出，前ts/2半周期為接收