新一代多普勒天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)處理中頻域?yàn)V波和雙脈沖重復(fù)頻率技術(shù)研究.pdf

1、多普勒天氣雷達(dá)的基數(shù)據(jù)主要是由氣象回波和地物雜波組成,地物雜波過多就會(huì)嚴(yán)重?fù)p害雷達(dá)基數(shù)據(jù)的精確性。因?yàn)樾乱淮嗥绽諝庀罄走_(dá)一些主要產(chǎn)品(如反射率產(chǎn)品圖,徑向速度產(chǎn)品圖等)都是通過復(fù)雜的氣象算法對(duì)雷達(dá)基數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到的,所以假如不抑制地物雜波,不僅會(huì)損害到基數(shù)據(jù)的質(zhì)量,還會(huì)損害生成的雷達(dá)產(chǎn)品。因而多普勒氣象雷達(dá)想獲得質(zhì)量高的數(shù)據(jù)產(chǎn)品就必須抑制地物雜波。
　　多普勒天氣雷達(dá)是使用降水云系等真實(shí)氣象目標(biāo)物的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)來觀測這些真實(shí)

2、氣象目標(biāo)物相對(duì)于雷達(dá)站的距離以及反射率強(qiáng)度。真實(shí)氣象目標(biāo)物的動(dòng)態(tài)范圍一般都會(huì)超過75dB,在出現(xiàn)臺(tái)風(fēng)等極端天氣的時(shí)候其平均速度也會(huì)大于25m/s,所以氣象雷達(dá)對(duì)測量距離的范圍和測量速度的能力有比較嚴(yán)格的要求,不然出現(xiàn)距離和速度模糊的幾率特別高。而出現(xiàn)模糊現(xiàn)象也將嚴(yán)重影響多普勒天氣雷達(dá)生成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)產(chǎn)品,所以解模糊處理對(duì)提高多普勒天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量是十分重要的。
　　本文首先介紹了地物雜波抑制和解速度距離模糊的研究背景、目的及意義,

3、分析了超折射回波、地物雜波和距離速度模糊的成因,并介紹了一些抑制的方法。
　　然后,本文探討了如何使用頻域?yàn)V波技術(shù)提高多普勒天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題。先介紹了多普勒天氣雷達(dá)原先采用的時(shí)域?yàn)V波技術(shù),解釋了時(shí)域?yàn)V波技術(shù)的基本原理和目前使用普遍的IIR橢圓濾波器的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式,并對(duì)IIR橢圓濾波器在抑制地物雜波的能力方面進(jìn)行了探討。緊接著探討了頻域?yàn)V波技術(shù),解釋了頻域?yàn)V波技術(shù)的基本原理,著重于探討自適應(yīng)高斯頻域?yàn)V波技術(shù)。隨后分析了自

4、適應(yīng)高斯頻域?yàn)V波技術(shù)的特性和它用來抑制地物雜波的必備條件。針對(duì)實(shí)際接收到的天津多普勒天氣雷達(dá)回波數(shù)據(jù),探討自適應(yīng)高斯頻域?yàn)V波技術(shù)對(duì)于地物雜波的抑制能力,并與IIR橢圓濾波器的地物雜波抑制效果進(jìn)行對(duì)比。
　　接著,本文探討了雙脈沖重復(fù)頻率技術(shù)。解釋了雙脈沖重復(fù)頻率技術(shù)解模糊的基本原理,重點(diǎn)研究了雙脈沖重復(fù)頻率測速公式和雙脈沖重復(fù)頻率解模糊的方法。利用實(shí)際接收到的雷達(dá)回波信號(hào),將利用雙脈沖重復(fù)頻率和利用單脈沖重復(fù)頻率處理出來的數(shù)據(jù)產(chǎn)品