基于武汉MST雷达的降雨物理过程观测与研究

利用武汉MST(Mesosphere-Stratosphere-Troposphere)雷达对降雨事件的观测, 建立了二阶高斯谱模型, 基于最小二乘法拟合得到相应的大气湍流谱与降雨谱信息.从大气湍流谱和降雨谱中可以分别提取大气及降雨粒子的回波能量及径向运动状态, 从而反演大气背景三维风场和讨论降雨形成机制.同时, 基于雨滴粒径伽马分布特征, 根据降雨回波谱反演得到不同高度的雨滴粒径分布, 从而研究对流层区域降雨的微物理过程.     

数字阵列MST雷达幅相标校系统设计

数字阵列MST雷达是有源相控阵气象雷达,可探测中层、平流层和对流层的大气风场.该雷达采用了分布式全固态发射技术以及数字波束形成技术,减少了硬件的复杂性,提高了探测性能,更适用于复杂天气过程的探测.幅相标校技术是数字阵列MST雷达的关键技术之一,该技术可以提高雷达的幅相一致性,从而提高雷达的探测性能.文中首先介绍了数字阵列MST雷达的系统组成,然后采用了矩阵分析的方法推导了幅相标校算法,给出了幅相标校系统设计流程,最后得出了一组实际标校结果.     

中层顶波非线性相互作用的甚高频雷达观测研究

利用ＳＯＵＳＹＶＨＦ雷达１９８７年６月２２月至６月２９日在挪威Ａｎｄｏｙａ的观测数据研究了中层顶附近大气风场中行星波，潮汐和惯性重力波的非线性相互作用。首先利用Ｌｏｍｂ－Ｓｃａｒｇｌｅ周期图方法计算了大气纬向风场的功率谱，除了行星波和潮汐外，在行星波、潮汐的和与频率差处有明显的谱峰，双谱分析表明这些谱峰是行星波和潮汐相互作用形成的。在８６．４ｋｍ处３５ｈ行星波、半日潮与８．９ｈ惯性重力波有较强的非     

武汉部分反射中频雷达天线设计

部分反射中频雷达用于探测60～100 km高度的大气风场和电子密度,是MLT(mesosphere-lower thermosphere)区域风场和电子密度常规观测的最主要手段,是中层大气风场参考模式的最重要的资料来源.目前,我国还缺乏独立生产建造此类探测雷达的能力.依据我国首部自行研制的武汉部分反射MF雷达的技术功能和指标要求,对其天线进行设计.天线的设计考虑了测风算法、电子密度算法、回波机制等多种因素,以及天线架设高度对天线参数的影响,并据此对两种SA天线阵方案进行仿真对比分析.     

激光雷达观测的武汉上空钠原子层形态特性

对１９９６年３月１日至３日钠荧光散射雷达获得的观测数据进行了分析与处理，得到了钠原子密度随高度的剖面分布和随时间的变化关系。分析结果指出，武汉上空中高层大气钠原子剖面具有强烈的时空变化特点。钠层主要分布在８０～１０５ｋｍ高度，钠层最大密度高度位于９２～９５ｋｍ范围，在不出现流星雨时，其值在１～３×１０９原子每立方米之间变化     

基于CNN的天气雷达异常回波图像识别算法研究

针对支持向量机算法在对天气雷达回波图像出现异常的识别中存在识别率低、时效性不高、对原始图像特征提取较复杂等问题,因此该文采用基于深度学习技术中的卷积神经网络(CNN)算法对雷达回波图像进行异常判别.研究中结合了传统经典的LeNet-5网络和在图像处理中比较有优势的VGG网络,将VGG网络中的小卷积核级联思路代入了LeN...     

基于CUDA的高速雷达回波显示技术

针对场面监视雷达高转速的要求,提出了一种基于CUDA并行化编程的高速雷达回波显示技术。该技术将CUDA和DirectX相结合,通过CUDA技术提高了回波显示和余辉绘制的速度,通过DirectX技术实现了回波画面和其他辅助信息的叠加。该技术已在某型场面监视雷达中得到应用,运行结果可以满足该场面监视雷达60r／min的高转速需求,显示画面清晰连贯,且支持缩放和漫游等操作。     

挪威地区甚高频雷达观测极区夏季中层回波

于2010年7月13日至16日正午前后在挪威Troms地区(69.6°N)使用224MHz甚高频非相干散射雷达对极区夏季中层回波(PMSE)进行了观测.雷达几乎每天都捕捉到了PMSE现象,且其时常具有双层结构.为专门研究PMSE方向敏感性,采用了转动雷达发射波束指向的观测模式.对于13日的高PMSE层,回波功率随波束天顶角的增大而衰减,回波半宽角为8.9°.然而,对于13日的低PMSE层和14—15日的PMSE层,回波功率与波束指向基本无关,这与国际上早期使用约50MHz甚高频雷达观测的结果不一致.     

基于雷达回波的特征提取算法研究

特征提取是目标自动识别的关键。本文给出了改进的回波预处理算法、基于图像处理理论的目标特征提取算法以及基于统计和变换特征的目标回波特征提取算法。第一种算法能有效提高识别效率,后两种算法相互补充,在实际工程应用中有较强的适应性。     

强背景杂波下月球次表面回波的识别方法

为有效探测月球次表层结构,本文基于月球次表面天底点回波和表面非天底点回波（杂波）的相干与非相干特性,提出在月球次表面地形变化不大的情况下,由累积取平均的方法来减小表面非天底点回波从而识别次表面回波的方法。以数值模拟的月海与月陆表面雷达探测仪回波为例,验证了该方法的正确性与可行性,并讨论了累积平均数目对次表面回波提取结果的影响。本文所述方法也可以应用到火星等其他外星球次表层结构的探测中。     

海上湍流对雷达波传播影响模拟研究

基于海洋大气近地层相似理论,给出了大气折射指数和微波波段湍流强度垂直廓线模型;基于一维Kolmogorov湍流谱,数值模拟随机瞬变大气折射指数,并将其叠加在大气折射率垂直廓线上,建立了海洋大气近地层考虑湍流影响的大气修正折射率垂直廓线模型.利用海面水文气象观测数据和美国海军高级传播模型,数值模拟了蒸发波导和湍流对雷达波传播和雷达探测性能的影响,发现：海洋大气近地层湍流在一定程度上增大了蒸发波导内雷达波传播损耗,减弱了雷达对海面目标的超视距探测能力;而在蒸发波导高度以上部分空域,湍流效应在一定程度上减弱了雷达波传播损耗;因此,在定量评估舰载雷达探测性能时有必要考虑蒸发波导和湍流的综合影响.

     

雷达回波A显在光栅上的实现

作为雷达回波的一种重要显示模式,A显是重要的目标识别辅助手段。本文介绍了采用SDRAM作为缓存存储器,利用大规模可编程逻辑器件进行控制和处理,在光栅显示器上实现雷达回波A显的一个设计实例。     

基于MUSIC算法高频地波雷达的角分辨率

给出了基于MUSIC方法估计海洋表面径向流方位(DOA)时，高频地波雷达角分辨率的定义、误差及其估计方法。讨论了海洋回波信噪比、样本数、阵元数等因素对海流角分辨率的影响，根据实际情况对上述影响进行了模拟，结果符合项目要求。     

基于对应分析的高频地波雷达干扰检测方法

针对高频地波雷达回波信号距离谱特征,采用对应分析法和聚类分析法实现干扰的自动检测.采用对应分析对信号进行时间域和距离域的特征分离,采用聚类分析对特征进行分类,自动识别射频干扰、电离层干扰、信号、噪声,确定干扰所在的时间和距离.利用该方法连续计算了三个月的雷达实测数据,获得了射频干扰和电离层干扰的变化特征.     

基于实数遗传算法的米波雷达方位超分辨研究

超分辨谱估计技术可以在不增大天线口径的情况下提高米波雷达的方位角分辨力.利用实数遗传算法实现了波达方向(DOA)估计的参数模型拟合类超分辨方法,并利用计算机仿真和米波雷达的实测数据进行了算法性能分析,分析结果表明利用实数遗传算法的全局寻优能力可以改进米波雷达方位超分辨方法的性能.     

基于时频二维图像的高频雷达低速目标检测

海面低速目标的非均匀运动和射频瞬态干扰引起的多普勒谱展宽影响高频地波雷达检测目标的准确性.利用时频分析方法将相干积累时间内由于目标非均匀运动和射频干扰引起的信号能量变化显示于时间-频率二维图像上,并根据目标信号对应时频图像上非线性曲线的特点提出一种基于二值形态学的方法用于区分目标和干扰信号.现场数据的分析结果证明该方法可以从展宽的多普勒谱中准确地检测出目标.