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杂波谱中心和谱宽估计方法

清华大学学报（自然科学版） 2002年第7期42卷 941-944页

作者：葛凤翔孟华东彭应宁王秀坛清华大学电子工程系北京100084

在雷达动目标检测等处理中 ,为了有效抑制杂波 ,并防止目标白化 ,首先需要对杂波谱中心和谱宽进行有效的估计。基于短序列雷达杂波数据的快速付氏变换 (FFT)运算结果 ,提出了新的杂波功率谱中心和谱宽的估计方法 ,分别称之为“质心法”... 详细信息

在雷达动目标检测等处理中 ,为了有效抑制杂波 ,并防止目标白化 ,首先需要对杂波谱中心和谱宽进行有效的估计。基于短序列雷达杂波数据的快速付氏变换 (FFT)运算结果 ,提出了新的杂波功率谱中心和谱宽的估计方法 ,分别称之为“质心法”和“积分法”。将物理学中的“质心法”应用于杂波功率谱中心估计 ,取得了较常规方法好的多的估计效果。在杂波功率谱宽估计中 ,结合相应的功率谱谱形特征 ,利用能量积分的方法完成了功率谱谱宽的估计。和常规的方法相比较 ,有性能好。

关键词：估计方法杂波谱中心谱宽动目标检测雷达信号处理质心法积分法杂波抑制

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光源谱宽对干涉式光纤陀螺影响的分析

压电与声光 2011年第1期33卷 49-52页

作者：舒建涛季旭东李绪友哈尔滨工程大学自动化学院海军91604部队

宽谱光源已成为干涉式光纤陀螺(I-FOG)的不二之选。理论上讲谱宽越宽,越有利于抑制I-FOG中的瑞利散射误差和克尔效应误差,但过宽的谱宽却会影响光纤陀螺标度因数的稳定性。如何选择谱宽合适的光源,是I-FOG研究中必须解决的问题。针对这... 详细信息

宽谱光源已成为干涉式光纤陀螺(I-FOG)的不二之选。理论上讲谱宽越宽,越有利于抑制I-FOG中的瑞利散射误差和克尔效应误差,但过宽的谱宽却会影响光纤陀螺标度因数的稳定性。如何选择谱宽合适的光源,是I-FOG研究中必须解决的问题。针对这一问题,该文从瑞利散射误差、克尔效应误差和光纤陀螺标度因数的稳定性出发,论述了光源谱宽对干涉式光纤陀螺的影响,分析了限制谱宽增加和减小的因素。结果表明,光源的谱宽不宜过宽或过窄,需要根据实际情况合理选择光源谱宽。

关键词：干涉式光纤陀螺光源谱宽相干长度

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光纤损耗测量中对光源谱宽误差的修正

上海交通大学学报 1991年第2期25卷 16-20页

作者：李罗上海交通大学光纤技术研究所

在光纤损耗测量中,由光源谱宽产生的误差是影响测量精度的一个重要因素.本文从基本的物理概念出发,证明了光纤谱损耗是影响该误差的主要因素.根据误差修正公式计算了这类误差的大小,给出了一组适合1300nmLED的典型误差修正曲线,利用该... 详细信息

在光纤损耗测量中,由光源谱宽产生的误差是影响测量精度的一个重要因素.本文从基本的物理概念出发,证明了光纤谱损耗是影响该误差的主要因素.根据误差修正公式计算了这类误差的大小,给出了一组适合1300nmLED的典型误差修正曲线,利用该曲线可方便地消除大部分由光源谱宽产生的误差.

关键词：光纤损耗测量光源谱宽误差

新一代天气雷达谱宽资料分析晴空回波特征的探讨

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南京气象学院学报 2007年第6期30卷 814-818页

作者：耿建军顾松山陈钟荣黄兴友夏文梅南京信息工程大学遥感学院江苏省气象科学研究所江苏南京210008

根据广州强对流天气发生前新一代天气雷达(CINRAD/SA)观测的晴空回波谱宽资料,经过数据质量控制和预处理,估算了不同高度的湍流耗散率,发现这次强对流天气过程发生前,低层的湍流耗散率明显增强,揭示了这次强对流天气过程的前兆特征。

关键词：新一代天气雷达晴空回波谱宽湍流耗散率

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风廓线雷达谱宽计算方法的模拟试验研究

现代雷达 2010年第10期32卷 37-41页

作者：胡明宝郑国光南京信息工程大学南京210044 解放军理工大学气象学院南京211101 南京气象雷达开放实验室南京210008 中国气象局北京100081

雷达回波信号谱矩的计算,通常都是采用"客观噪声电平切割法"作噪声电平切割,再对整个谱进行积分的方法。但是在风廓线雷达研制时发现,当回波信号比较强时,这种方法计算结果较好,而信号弱时,确定的噪声电平偏高,使计算出的信噪比偏低,谱... 详细信息

雷达回波信号谱矩的计算,通常都是采用"客观噪声电平切割法"作噪声电平切割,再对整个谱进行积分的方法。但是在风廓线雷达研制时发现,当回波信号比较强时,这种方法计算结果较好,而信号弱时,确定的噪声电平偏高,使计算出的信噪比偏低,谱宽偏差较大,而风廓线雷达实际测量时,大部分情况下信号都很微弱,影响了该方法的适用性。为此,提出了用"分段平均法"确定噪声电平,然后只对信号谱峰包络部分进行积分计算的方法,数值模拟试验结果表明:在高信噪比时,两者的计算误差相当。而当信噪比小于5 dB以下时,采用"分段平均法"和局部谱峰包络积分的计算结果明显要好一些。

关键词：风廓线雷达谱宽模拟试验

层积云和高层云中大云滴浓度和谱宽的对比分析

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安徽农业科学 2008年第31期36卷 13763-13763,13803页

作者：李金玉王旭新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室新疆乌鲁木齐830002

利用1980年6月26日～7月29日新安江流域上空飞机探测资料,对层积云和高层云中大云滴浓度和谱宽的差异性进行了分析。分析表明,高层云的大云滴比层积云多,层积云大云滴浓度云底部最大,云中部最小,云顶部较大。高层云的大云滴浓度从云底... 详细信息

利用1980年6月26日～7月29日新安江流域上空飞机探测资料,对层积云和高层云中大云滴浓度和谱宽的差异性进行了分析。分析表明,高层云的大云滴比层积云多,层积云大云滴浓度云底部最大,云中部最小,云顶部较大。高层云的大云滴浓度从云底部到中上部分布均匀,云顶部较小。高层云的大云滴谱比层积云的谱宽得多,两者峰值直径均为80μm。

关键词：层积云高层云大云滴浓度谱宽

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新一代天气雷达不同类型降水回波的谱宽分析

新一代天气雷达不同类型降水回波的谱宽分析

作者：苗子书兰州大学

学位级别：硕士

速度谱宽作为新一代天气雷达的三个基本产品之一，它可提供由于风切变、湍流和速度样本质量引起的平均径向速度变化的观测。由于谱宽与速度联系紧密，因而研究谱宽对进一步了解风场、风场变化和降水系统的发展有一定的指示意义。本文利... 详细信息

速度谱宽作为新一代天气雷达的三个基本产品之一，它可提供由于风切变、湍流和速度样本质量引起的平均径向速度变化的观测。由于谱宽与速度联系紧密，因而研究谱宽对进一步了解风场、风场变化和降水系统的发展有一定的指示意义。本文利用呼和浩特多普勒天气雷达和赤峰多普勒天气雷达观测资料，对降雪和降雨天气多普勒天气雷达体扫速度谱宽资料进行分析。通过对不同降水系统速度谱宽的特征分析、速度谱宽与回波强度、速度、距离的关系研究及速度谱宽与降水系统发展的关系研究，初步得到以下结论： (1) 地物回波造成的速度谱宽与降水回波引起的速度谱宽有很大的差异。地物回波造成的速度谱宽在位置上很少变化，基本上是零值带，或是零值带的中间存在一些非零值区。降水回波产生的速度谱宽值比地物回波引起的速度谱宽值大，而且随降水系统的发展而不断变化。 (2) 对流性降雨、层状云降雨和降雪天气过程的速度谱宽分布特征有明显的差异。对流性降雨的速度谱宽平均值最大，为2.5m／s。层状云降水的速度谱宽均值为2.1m／s。降雪天气过程的速度谱宽均值最小，为1.8m／s。对流性降雨、层状云降雨和降雪天气过程的速度谱宽垂直分布有明显的差异。 (3) 降雨过程中，对比径向速度和速度谱宽分布特征，可看出：速度谱宽值的大小与径向速度大小有较好的对应关系，多普勒径向速度较大的区域对应的速度谱宽值也较大;多普勒径向速度较小的区域对应的速度谱宽值也较小。在降雪过程中，速度谱宽值并不随径向速度的增大而增大，而是呈现出不规律的变化趋势。 (4) 降雨和降雪过程中，速度谱宽值的大小与距离的变化没有根本的联系。在不同的距离区间上，速度谱宽值的变化时而增加、时而减小，没有一定的变化趋势，这表明，速度谱宽与降水粒子距离雷达的距离没有太大的关系。 (5) 速度谱宽值在各降水系统发展初期、成熟阶段和消亡期呈现出逐渐减小的变化趋势。降雪天气过程，速度谱宽值的变化不是很明显。 (6) 速度谱宽值的大小与中尺度系统有着密切的关系。由于中尺度系统与暴雨和强对流天气有关，因而中尺度系统存在的区域常常会有较大的速度谱宽

关键词：多普勒天气雷达谱宽回波强度速度

风廓线雷达的谱宽分析及湍流耗散率的变化特征初步研究

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大气与环境光学学报 2009年第6期4卷 406-413页

作者：张彩云董德保翁宁泉中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031

湍流动能耗散率(简称湍流耗散率)是表征湍流强弱的重要参数。利用风廓线雷达的谱宽估算湍流耗散率是研究湍流强度的一种新方法。分析了airdar16000风廓线雷达的回波功率谱谱宽的影响因素,提取出湍流贡献的谱宽加宽,并由此计算湍流耗散率... 详细信息

湍流动能耗散率(简称湍流耗散率)是表征湍流强弱的重要参数。利用风廓线雷达的谱宽估算湍流耗散率是研究湍流强度的一种新方法。分析了airdar16000风廓线雷达的回波功率谱谱宽的影响因素,提取出湍流贡献的谱宽加宽,并由此计算湍流耗散率.得出结论:湍流谱宽值在0.5 m^2s^(-2)以内;在风廓线雷达的波束中,倾斜波束的谱宽值比垂直波束的谱宽值更可靠;利用倾斜波束提取的谱宽计算得到的湍流耗散率的量级在10^(-7)m^2s^(-3)到10^(-2)m^2s^(-3)之间;湍流耗散率的大小随着高度的增加而减小。结果同理论符合,证明该方法可行。

关键词：风廓线雷达谱宽湍流耗散率

基于两种方法的天气雷达谱宽估算质量比较与改进

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气象与减灾研究 2016年第3期39卷 216-223页

作者：何田勇胡明宝张振仟艾未华孟鑫解放军理工大学气象海洋学院江苏南京211101 南京气象雷达开放实验室江苏南京210008

采用FFT算法和PPP算法,对南京S波段双线偏振全相参脉冲多普勒天气雷达一次实测回波时域I/Q信号进行谱宽估计,并对谱宽估计值及其偏差与信噪比的关系进行了分析。结果发现:1)相对高信噪比数据,低信噪比回波的谱宽估计偏差更大,且随信噪... 详细信息

采用FFT算法和PPP算法,对南京S波段双线偏振全相参脉冲多普勒天气雷达一次实测回波时域I/Q信号进行谱宽估计,并对谱宽估计值及其偏差与信噪比的关系进行了分析。结果发现:1)相对高信噪比数据,低信噪比回波的谱宽估计偏差更大,且随信噪比降低偏差呈指数增长。相对FFT算法,PPP算法的谱宽估计偏差更大,且随信噪比降低偏差增长速度更快。2)为提高谱宽估计精度必须要尽量消除噪声(主要是低信噪比回波信号)造成的影响,分别对FFT算法和PPP算法提出了改进方案,两种算法的谱宽估计质量都有了较大提升,尤其是低信噪比回波数据。修正后FFT算法处理得到的谱宽数据与RVP8偏差更小,而修正后PPP算法处理得到的谱宽数据偏差较大且比较离散,这表明FFT算法的估计精度更高,但实际处理过程中PPP算法的处理速度更快,两种谱矩估计算法各有优劣。

关键词：天气雷达谱宽信号处理数据质量