非对称空间外差光谱技术是一种新型的超高分辨率遥感探测技术, 要求后期的数据处理技术也具有相应的超高准确度.从数字信号处理的角度, 提出了一种自适应的频率跟踪处理方法, 根据信号的空间频率来插值补偿信号的相位偏移, 并且递归迭代出最接近真实值的相位信息.经仿真实验对比验证表明, 在噪声干扰强度不大的条件下, 相较于传统傅里叶变换方法, 本文算法对信号频率和相位提取的准确度提高了约100倍以上, 能够有效降低非对称空间外差光谱技术的系统误差.

利用非对称空间外差光谱技术和多普勒效应, 通过测量中高层大气气辉谱线的干涉图, 采用傅里叶变换的方法求解相位, 获得大气的风速信息。 分析了干涉数据的处理方法, 并针对干涉相位的求解进行推导。 相比于传统观空间外差数据处理, 不仅要考虑噪声和系统误差, 而且要考虑用于光谱隔离的窗函数引入的相位误差。 通过软件模拟了窗函数的类型和窗长度对干涉数据和风速误差曲线的影响; 在此基础上选择合适的窗函数模拟了对干涉图添加噪声和平场因子情况下的风速反演误差。 结果说明, 虽然窗函数造成了干涉图和相位的畸变, 但是使用汉宁窗在合适的光程差处能够使其引入的误差低于5%; 同时, 噪声的仿真说明, 风速误差随着系统噪声的增加而增大, 在实验过程中控制噪声以及实验数据预处理对于控制风速精度的必要性。 数据处理方法的研究和相关的仿真, 对于提高空间外差风速测量精度及系统设计提供了理论参考, 具有一定的指导意义。