強(qiáng)雜波背景下的低空風(fēng)切變檢測技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)載氣象雷達(dá)主要用于探測飛機(jī)航路上的惡劣氣象區(qū)域，包括空中的雷雨區(qū)、雷暴區(qū)、冰雹、湍流和風(fēng)切變等。低空風(fēng)切變發(fā)生突然并且具有持續(xù)時(shí)間短、影響強(qiáng)度大和危險(xiǎn)性高等特點(diǎn)。在飛機(jī)起降階段探測低空風(fēng)切變時(shí)，微弱的低空風(fēng)切變信號常會淹沒在強(qiáng)雜波背景中。作為現(xiàn)代航空運(yùn)輸領(lǐng)域的一個(gè)重要課題，研究強(qiáng)雜波背景下的低空風(fēng)切變檢測技術(shù)對保障航空運(yùn)輸安全有著重要的意義。
　　首先，論文從氣象目標(biāo)信號和地雜波信號兩個(gè)方面介紹了機(jī)載氣象雷達(dá)的數(shù)據(jù)模型，并利用風(fēng)

2、場建模與撒點(diǎn)法結(jié)合的方法和零記憶非線性變換方法分別仿真風(fēng)切變信號與地雜波信號。
　　其次，論文介紹了基本的低空風(fēng)切變檢測步驟，并以F因子為核心，重點(diǎn)研究低空風(fēng)切變的危險(xiǎn)評定流程。
　　再次，論文針對檢測流程中的地雜波抑制模塊，提出了一種基于雙門限控制的機(jī)載氣象雷達(dá)地雜波抑制方法。該方法在利用先驗(yàn)信息估計(jì)雜波譜中心與譜寬的基礎(chǔ)上，根據(jù)回波信號的功率強(qiáng)度設(shè)計(jì)譜寬控制門限和幅度控制門限，即利用雙門限逐距離單元自適應(yīng)地調(diào)節(jié)濾波器凹口

3、，從而減少雜波抑制時(shí)對風(fēng)切變信號的影響并降低雜波殘余。不同雜噪比條件下的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有良好的雜波抑制效果。
　　最后，論文針對信噪比較低且脈沖數(shù)較少時(shí)的風(fēng)速估計(jì)問題，提出了一種基于壓縮感知的低空風(fēng)切變風(fēng)速估計(jì)方法。根據(jù)雷達(dá)回波信號的稀疏性，將壓縮感知技術(shù)應(yīng)用在低空風(fēng)切變的風(fēng)速估計(jì)問題中。該方法可在信噪比較低且脈沖數(shù)較少時(shí)獲得精確的風(fēng)速估計(jì)結(jié)果，并具備超分辨率的頻譜估計(jì)性能，在風(fēng)切變信號與地雜波信號頻譜鄰近的區(qū)域仍能有