偏振天氣雷達定標及小信噪比下的偏振量測量方法研究
發(fā)布時間:2023-02-27 17:52
隨著天氣雷達技術的發(fā)展,人們越來越清楚地認識到散射波的偏振狀態(tài)中包含了重要的信息。雙線偏振多普勒天氣雷達不僅能探測到常規(guī)雷達降水系統(tǒng)的回波強度、多普勒速度和譜寬,還能夠提供差分反射率因子、比差分傳播相移、水平和垂直信號相關系數(shù)等偏振參量。這些偏振參數(shù)能夠反映出降水粒子的形狀、相態(tài)、滴譜分布等微物理結構,充分利用這些偏振參量所獲取的信息,能夠改善雷達估測降水的精度和降水粒子相態(tài)識別的能力,雙線偏振天氣雷達也因此得到了廣泛的應用。但是雷達系統(tǒng)自身有可能會對偏振參數(shù)產生明顯的偏差,從而影響到偏振雷達探測狀態(tài)下的準確性和可靠性。尤其是在小信噪比條件下,雙線偏振雷達的定標問題更加突出。本文主要對雙線偏振雷達的定標問題及小信噪比條件下偏振參量的測量方法進行研究。為了保證雙線偏振雷達資料及其產品的質量,美國利用升級為雙線偏振雷達的WSR-88D進行了大量試驗,認為需要校正由于傳輸信號在發(fā)射和接收通道路徑上引起的差異。本文根據美國WSR-88D試驗報告,以我國研制的車載C波段雙偏振多普勒雷達作為試驗平臺,對比分析后得出產生ZDR系統(tǒng)誤差的主要來源分為三部分:發(fā)射通路、接收通路與天線支路。通過對三部分路...
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 雙線偏振雷達的國內外研究進展
1.1.1 雙線偏振雷達的國外研究進展
1.1.2 雙線偏振雷達的國內研究進展
1.2 雙線偏振雷達的作用
1.2.1 定量估測降水
1.2.2 識別降水粒子相態(tài)
1.2.3 人工影響天氣工作
1.2.4 雷電探測
1.3 研究的目的及內容
1.3.1 研究的目的與意義
1.3.2 研究的內容及章節(jié)安排
第二章 雙線偏振雷達的結構及原理介紹
2.1 雙線偏振雷達氣象探測的理論基礎
2.1.1 雙線偏振雷達的探測原理
2.1.2 雙線偏振雷達的工作制式
2.1.3 雙線偏振雷達的雷達參數(shù)
2.2 雙線偏振雷達所獲得的偏振參量
第三章 雙線偏振雷達的硬件標定
3.1 雙線偏振雷達的測量誤差分析及公式推導
3.2 性能檢測方法
3.2.1 發(fā)射機功率檢測
3.2.2 交叉-平行法測量通道增益及測試信號差異
3.2.3 天線支路的損耗
3.3 實際測量與分析
3.3.1 發(fā)射機功率檢測
3.3.2 交叉-平行法測量通道增益及測試信號差異
3.3.3 天線支路的損耗
3.3.4 基于實際氣象信號觀測的ZDR
3.4 本章小結
第四章 小信噪比下偏振量測量方法研究
4.1 接收支路的線性度
4.2 小信噪比情況下訂正方法
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 成果及結論
5.2 本文研究的新意
5.3 不足與展望
致謝
參考文獻
作者簡介
本文編號:3751177
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 雙線偏振雷達的國內外研究進展
1.1.1 雙線偏振雷達的國外研究進展
1.1.2 雙線偏振雷達的國內研究進展
1.2 雙線偏振雷達的作用
1.2.1 定量估測降水
1.2.2 識別降水粒子相態(tài)
1.2.3 人工影響天氣工作
1.2.4 雷電探測
1.3 研究的目的及內容
1.3.1 研究的目的與意義
1.3.2 研究的內容及章節(jié)安排
第二章 雙線偏振雷達的結構及原理介紹
2.1 雙線偏振雷達氣象探測的理論基礎
2.1.1 雙線偏振雷達的探測原理
2.1.2 雙線偏振雷達的工作制式
2.1.3 雙線偏振雷達的雷達參數(shù)
2.2 雙線偏振雷達所獲得的偏振參量
第三章 雙線偏振雷達的硬件標定
3.1 雙線偏振雷達的測量誤差分析及公式推導
3.2 性能檢測方法
3.2.1 發(fā)射機功率檢測
3.2.2 交叉-平行法測量通道增益及測試信號差異
3.2.3 天線支路的損耗
3.3 實際測量與分析
3.3.1 發(fā)射機功率檢測
3.3.2 交叉-平行法測量通道增益及測試信號差異
3.3.3 天線支路的損耗
3.3.4 基于實際氣象信號觀測的ZDR
第四章 小信噪比下偏振量測量方法研究
4.1 接收支路的線性度
4.2 小信噪比情況下訂正方法
4.3 本章小結
第五章 總結與展望
5.1 成果及結論
5.2 本文研究的新意
5.3 不足與展望
致謝
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