風(fēng)廊線雷達(dá)功率譜密度數(shù)據(jù)處理算法研究.pdf

1、風(fēng)廓線雷達(dá)是一種以大氣湍流為主要探測對象的晴空測風(fēng)雷達(dá),隨著風(fēng)廓線雷達(dá)資料用途的拓展,對大氣湍流回波多普勒譜寬,回波功率強(qiáng)度,多普勒頻移等數(shù)據(jù)精度要求越來越高,對風(fēng)廓線譜數(shù)據(jù)處理提出了更高要求。
　　 在過去幾十年,風(fēng)廓線雷達(dá)譜數(shù)據(jù)處理主要關(guān)注于風(fēng)譜估計(jì),但由于地物雜波,外部噪聲,飛行物,降水等干擾的存在以及傅里葉變換方法本身的局限性,導(dǎo)致功率譜線常常出現(xiàn)多峰交疊現(xiàn)象,給正確的譜矩判斷帶來困難,導(dǎo)致探測產(chǎn)品誤差很大,特別是在降水

2、情況下,測得風(fēng)速甚至完全錯誤,由于風(fēng)廓線雷達(dá)對風(fēng)的探測與天氣情況密切相關(guān),所以急需對不同的天氣情況下,對雷達(dá)獲取到的功率譜數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理,特別是在大氣湍流譜,降水粒子譜以及噪聲譜等多峰譜識別等領(lǐng)域展開研究,建立有效的譜參數(shù)提取方案,提高譜矩估計(jì)精度,供后級風(fēng)場數(shù)據(jù)反演,從而提高風(fēng)廓線雷達(dá)探測精度,以確保我國風(fēng)廓線雷達(dá)網(wǎng)盡快投入業(yè)務(wù)應(yīng)用。
　　 本文主要分析了降水情況下風(fēng)廓線雷達(dá)譜數(shù)據(jù)特征,對譜數(shù)據(jù)處理相關(guān)流程與算法進(jìn)行了系統(tǒng)

3、的闡述,并對部分算法進(jìn)行了改進(jìn)；在地物雜波抑制方面,本文在分析了常規(guī)均值濾波算法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的風(fēng)廓線雷達(dá)地物雜波抑制方法,結(jié)果表明抑制效果較好；針對降水天氣下探測數(shù)據(jù)的可信度與可靠性不足,本文著重分析了降水情況下大氣湍流回波識別等方面的算法,并嘗試將基于正交多項(xiàng)式擬合的最小二乘算法應(yīng)用于風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)譜識別中；以實(shí)際探測數(shù)據(jù)為源,將本文算法與常規(guī)算法做對比分析,結(jié)果表明本文算法有效解決了常規(guī)方法在降水情況下將降水粒子回波當(dāng)作大氣