光控相控阵雷达波束控制系统的设计

光控相控阵雷达在子阵级别上引入光纤实时延迟线OTTD（Optical True Time Delay）进行子阵级的延时补偿，减轻了传统相控阵雷达因渡越时问和孔径效应对信号瞬时带宽的限制，实现了宽带宽角扫描。光控相控阵雷达通过其波控系统控制OTTD和移相器的状态，实现波束快速、灵活扫描。在简要探讨光控相控阵雷达原理的基础上，讨论了其分布式波拉系统的设计方法，同时由于在OTTD的设计中采用了新型光学器件，给出了波控系统与OTTD的接口驱动电路的设计方法。     

一种半导体激光天气雷达的波形设计

本文利用霍尔序列设计一种半导体激光天气雷达的发射波形,解决了用m序列时无法解决的信号压缩比要求和系统运算速度限制之间的矛盾。文中给出了波形的设计和产生方法及其性能模拟结果。     

天气雷达数据处理系统的设计与实现

天气雷达数据处理系统是“全国天气雷达终端更新”项目的关键,其目的就是要实现雷达回波信号的高速采集与处理、天线控制、实时显示与存储、回波强度定标等功能。设计中,利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）和QuarmsII设计软件,产生各种复杂的时序逻辑控制时钟,协调信号处理器、天线控制器中各功能电路的工作。实现的数据处理系统达到了系统的技术指标,通过实际使用证明,系统性能稳定可靠、结构简单、界面友好、操作方便、便于升级,完全能够实时、高效地处理常规天气雷达信号。     

天气雷达数据处理系统的设计与实现

天气雷达数据处理系统是“全国天气雷达终端更新”项目的关键,其目的就是要实现雷达回波信号的高速采集与处理、天线控制、实时显示与存储、回波强度定标等功能。设计中,利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）和quartusⅡ设计软件,产生各种复杂的时序逻辑控制时钟,协调信号处理器、天线控制器中各功能电路的工作。实现的数据处理系统达到了系统的技术指标,通过实际使用证明,系统性能稳定可靠、结构简单、界面友好、操作方便、便于升级,完全能够实时、高效地处理常规天气雷达信号。     

气象雷达产品可视化的设计

气象雷达是专门用于大气探测的雷达,用于警戒和预报中、小尺度天气系统[1],气象雷达产品显示系统与气象雷达产品生成系统进行数据通信,负责将雷达产品数据用二维图像,三维图像,字符以及地理信息等形式显示,并可以对显示结果进行系列的操作及控制,得到需要的产品,为相关部门提供一套精准,便捷的气象显示系统,优化天气分析工作质量。本文主要概述了气象雷达显示系统的主要功能,系统结构以及关键技术的实现方法。     

航空遥感实时传输系统建立

航空遥感实时传输系统是一个应急监测与灾情评估系统。1.系统由里尔飞机、合成孔径侧视雷达、雷达实时成象器以及全球定位系统组成。具有较高的飞行速度和较长的续航时间;可获取地面3米分辨率的SAR信号,最大作用距离55公里;能将3米分辨率的SAR信号实时地处理成地面雷达图象数据;全球定位系统除能对雷达图象定位外,还能为机载卫通天线伺服系统提供飞机位置数据。     

超分辨率处理技术在多普勒天气雷达中的应用探究

超分辨率处理技术有利于提高天气雷达对中小尺度气旋和龙卷风等灾害性天气探测能力,有利于天气雷达获得更精细的天气过程回波特征。文中分析了多普勒天气雷达实现超分辨率的工作原理及一些实际应用问题;针对其中谱矩估计精度降低的问题,提出采用距离过采样和白化算法的解决方法,并给出白化滤波器的设计方法和白化后的谱矩估计算法。雷达仿真和实际数据试验表明,结合距离过采样及白化技术,超分辨率技术在多普勒天气雷达中的应用是可行的。     

多普勒天气雷达二维理想均匀风场的数值模拟

对风场结构和信息的探测始终是气象科学的重要研究方向。多普勒天气雷达是研究大气边界层风场的有力手段,有效地利用其径向速度资料分析和推断真实的风场结构,能够大大提高中小尺度天气系统预报的准确度。基于单多普勒天气雷达探测风场反演技术,用Matlab实现二维理想均匀风场的多普勒天气雷达径向速度图模拟。考虑到雷达系统的工作波长和脉冲重复频率的差异可能导致观测结果产生速度模糊的问题,以风向风速各自随高度变化与否以及如何变化的4种风场情况,分别给出了S、C、X波段的多普勒天气雷达径向速度模拟图,并且设计了相应的GUI界面。通过分析模拟的径向速度平面位置显示图,帮助反演真实的风场信息。     

基于模糊小波网络的伺服系统参数辨识研究

伺服系统大多是非线性系统,难以对其建立准确的控制模型,其位置、和速度检测信号易受干扰,而小波网络具有多分辨率特性和任意逼近能力。利用其非线性映射能力对系统的输入输出关系进行模拟,将小波网络和模糊规则结合对系统的位置和速度进行辨识,动态调整网络的权值W和模糊规则,将非线性映射的问题转化为求解系统最优解,从而产生一种新的系统辨识方法,并以永磁伺服系统为例,设计了辨识的结构模型和策略,实验表明该算法可以达到较高的系统控制要求。     

超分辨率处理技术在多普勒天气雷达中的应用探究

超分辨率处理技术有利于提高天气雷达对中小尺度气旋和龙卷风等灾害性天气探测能力,有利于天气雷达获得更精细的天气过程回波特征.文中分析了多普勒天气雷达实现超分辨率的工作原理及一些实际应用问题;针对其中谱矩估计精度降低的问题,提出采用距离过采样和白化算法的解决方法,并给出白化滤波器的设计方法和白化后的谱矩估计算法.雷达仿真和实际数据试验表明,结合距离过采样及白化技术,超分辨率技术在多普勒天气雷达中的应用是可行的.     

基于小波变换改善天气回波信噪比的模拟分析

为了提升天气雷达对弱气象目标的发现能力,扩展系统观测的动态范围,可以从改善雷达回波的输出信噪比方面来考虑.从信号处理算法层面寻求改善天气雷达回波的输出信噪比的方法,提出运用小波变换的方法来达到这个目的.首先介绍了小波消噪的基本原理,再结合具体雷达系统参数,进行了相关的算法模拟,其结果表明,在符合高斯谱特征分布的模拟回波在不同信噪比（-20～10dB）设定条件下,运用小波变换的去噪方法可以使其信号的输出信噪比提高大约5～11dB,为天气雷达探测更多的弱气象目标提供了有利条件.     

一种CINRAD雷达基数据读取丢失的改进方法

多普勒天气雷达是目前世界上最先进的气象雷达,已成为对灾害性天气监测、预警的重要手段之一.雷达基数据的读取是做雷达应用软件的基础,针对目前常规方法对雷达基数据的读取遇到的数据丢失的问题,提出一种改进方法.通过对大量数据的分析和读取,发现新的方法能够有效地提取出丢失数据,并且能够根据丢失数据的重要性对图像进行修正,对小尺度龙卷天气的分析有重要意义.     

基于不变矩理论的雷达回波图中超级单体识别

根据超级单体在反射率因子图中的强度信息、水平尺度、典型的钩状回波等特征,利用图像处理技术对多普勒天气雷达回波图中超级单体进行识别,从而更好地为天气预报服务.首先通过图像分割获取灰度图中超级单体的结构,然后结合轮廓跟踪法和贴标签的方法对目标进行区域分割,获取目标存在区域,最后基于不变矩具有对位移、尺度和旋转变换的不变性对目标进行识别.仿真结果表明该方案可行且具有良好的识别性能.     

宜昌市人工影响天气管理指挥系统的研制及应用

介绍了宜昌市人工影响天气管理指挥系统的组成、原理、技术要点、功能和应用情况。系统基于天气学、气象雷达、卫星和计算机技术而建立 ,为方便使用 ,设计了运行于计算机上的程序 ,并投入业务使用     

X波段气象雷达回波强度的衰减订正

用KZS算法(地物回波)做标准来实现X波段气象雷达回波的微波衰减订正.首先对晴空地物回波进行多次采样,表明地物回波强度具有较好的稳定性.然后对业务性X波段气象雷达回波强度衰减订正进行观测,同时把订正后的回波与采用经验公式进行衰减订正的雷达回波强度进行比较,结果表明地物回波衰减订正法对X波段气象雷达衰减订正是可行的.     

基于UTM-30LX的旋翼无人机定位检测系统设计

为了确定旋翼无人机的位置信息,设计了一种采用激光雷达UTM-30LX来获取无人机定位信息的检测系统。该系统采用了激光雷达作为机载传感器获取无人机的周围环境数据,并使用了树莓派2代B型开发板来处理相关数据和控制检测系统。系统软件设计方面,采用C语言和MATLAB语言进行数据预处理、坐标投影变换、位移估计和定位。此外,阐述了定位信息检测的原理、检测系统的硬件电路设计方案和系统软件设计方案等。最后的实验数据表明,设计方案能够满足获取无人机位置信息的需求。     

基于BERNESE全球网联合平差分析东北区域速度场

本文将东北区域陆态网基准站纳入到全球网联合平差解算,实现了数据的自动处理,获得周解,并通过时间序列分析获得了基准站在全球框架下的运动速率,并对其进行对比分析,进一步验证了解算策略的可行性和可靠性。     

基于压缩感知的气象雷达回波压缩采样与重建

由于Nyquist采样定理的限制,高分辨率气象雷达面临采样率过高、数据存储量过大等问题。压缩感知理论可以实现气象雷达信号的压缩采样,解决采样率过高等问题。基于压缩感知理论,分析了气象雷达回波信号的稀疏性,建立了气象雷达回波信号的压缩采样和重建的过程,并结合气象雷达实测的回波数据进行仿真。仿真结果表明,0.3倍采样率下的重建回波与原始回波存在较大误差,0.5倍采样率时误差明显降低,0.7倍采样率时则可高概率重建出原始回波。因此,将压缩感知理论应用于高分辨率气象雷达的信号处理中,可以实现在较低采样率下高概率重建原始回波信号。