基于中频采样的脉冲调频雷达波形发生器

研制一种脉冲调频雷达波形发生器 .波形合成采用直接对带限中频信号采样 ,用高速 DAC合成方法实现 .通过分析指出 ,对于窄带信号而言 ,基于中频信号采样技术的脉冲调频雷达波形发生器在杂散抑制上优于传统的脉冲调频雷达波形发生器 .实测结果显示了高的综合指标 :带内杂散电平小于 - 6 0 d B,带外杂散电平小于 - 70 d B,谐波抑制小于- 6 0 d B,输出功率 Pm W>10 d B.     

中频雷达接收圆极化波新方法

 中频雷达利用圆极化波探测中高层大气的风场和电子密度,通过一组正交偶极子组成的空分天线阵完成圆极化波的发射和接收。由于风场和电子密度反演对回波的极化特征有不同需求,要求接收端既能为电子密度的反演保留也能为风场的反演消除回波的极化特征。目前中频雷达消除极化特征通常采用硬件来完成,接收端将正交偶极子所接收到的一路信号利用移相器进行±π/2 的相位调整后叠加到另一路信号上最终将圆极化回波还原为单路信号。但在中频频段实现相位调整是以增加器件和系统的复杂度为代价,而且器件的可靠性会受到环境的影响。本文提出一种无需硬件调相,直接利用I/Q 分量合成消除极化特征后回波的I/Q 复序列的方法,实现时仅需让接收端对信号序列逐点进行加减法运算及幅度判决。理论分析和数值仿真均表明新方法能够有效消除极化、正确获取I/Q 复序列,而且方法简单,信号合成器也易于实现,具有一定的工程实践价值。     

风廓线雷达中频数字接收机设计研究

风廓线雷达是用于大气风场探测的无线电遥感系统,传统的雷达接收机采用模拟接收机,结构繁琐且信号处理精度不高。基于软件无线电,运用中频数字化技术,提出了一种数字化接收机的设计方案,包含中频采样、数字下变频、IQ数据处理等。通过对方案进行仿真和测试,验证了方案的可行性。     

一种基于FCM的微多普勒雷达中频信号检测处理方法

在时域信号中引入FCM算法,以区分运动目标的多普勒频移特性。利用多普勒特性对雷达中频信号进行了模拟研究,并使用FCM算法在一个雷达扫描周期可确定两个聚类中心,分别对应两个静止和运动的目标信号;对多个雷达扫描周期的多个聚类中心点,采用算术平均值滤波的方法构造中心函数C,通过门限判决的方法判定目标,并计算目标的检测概率。该算法简单、易于实现、计算量小,且有良好的目标检测概率。     

中国科大蒙城流星雷达观测中间层-低热层大气风场和潮汐研究(英文)

中国科学技术大学蒙城流星雷达（33.4°N,116.5°E）自2014年4月运行以来,已经持续观测超过了8 a。本文报道了该流星雷达8 a的水平风场和大气潮汐波动观测结果。另外,给出了该流星雷达观测和Navy Global Environmental Model-High Altitude(NAVGEM-HA)模拟的对比结果。观测结果表明在北半球较低中纬度地区,流星雷达观测的流星数量存在明显的周日变化,流星数量在当地时间的上午增多,在午后和夜晚降低。同时流星数量也存在明显的周年变化,在9和10月份出现大值,在2月份出现低值。此外,北半球较低中纬度地区中间层-低热层大气水平风场存在明显的周年变化,在84 km以上,纬向水平风场在夏季表现为东向风场,冬季表现为西向风场;而在84 km以下,冬季为东向风场,春季为西向风场。经向风场则表现出冬季为北向风场,夏季为南向风场。此外,大气风场存在明显的太阳热力潮汐波动,主要表现为周日潮汐,半日潮汐次之。其中纬向和经向周日潮汐均在春季3月份出现了最大值,振幅分别可达到40和30 m/s,而在秋季9月份出现较大值,振幅分别可达到30和25 m/s。周日潮...     

大气边界层热力结构的声雷达探测研究

文章分析了1984年春、夏两次用声雷达探测研究大气边界层热力结构的结果。(一)采用从声雷达回波照片上定量地确定逐时混合层高度的方法,分析了城市混合层结构特性。揭示了与空气污染物散布关系甚密的混合层高度的变化规律。(二)通过测量声雷达回波讯号的电压幅值,定量计算溫度脉动结构系数(C_T)及其时空分布。揭示了不同气象条件下,C_T的分布特征,并以观测事实确证了一些理论分析结果。观测结果表明:在中性和不稳定层结状况下,C_T与高度的关系分别符合“-2/3”和“-3/4”次律。     

一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器

调频连续波(FMCW)雷达是近年来在汽车主动防撞领域新兴的一种测距传感器,该雷达系统的中频信号处理中,滤波器是最关键的部分之一。基于对干扰杂波的分析,文章设计并实现了一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器,该滤波器包含高通与低通模拟滤波单元及基于DSP的FIR数字滤波单元。仿真图形与实验结果表明,所设计的滤波器能有效完成对调制泄漏信号、高频杂波信号及离散杂波信号的滤除,有助于提高雷达系统测距及测速的准确性。     

北半球中低纬大气太阴潮汐对Es层的影响

本文采用中低纬度数个台站的数字测高仪观测数据分析了Es层参数的大气太阴半日变化,结果表明:Es的临界频率(foEs)、遮蔽频率(fbEs)及虚高(h-Es)中均存在太阴半日周期的振荡.foEs和fbEs的太阴半日潮日变化及季节变化趋势非常相似,只是foEs太阴半日潮的幅度大干fbEs太阴半日潮的幅度,两者的相位几乎无差值.中低纬5个台站Es层参数的太阴半日潮幅度和相位的日变化值、季节变化值均不同,随纬度变化.foEs和h'Es的太阴半日潮存在年变化,在不同年份的相同月份,Es太阴半日潮的幅度和相位均有不同.值得提出的是我们还发现武汉foEs和h'Es的太阴半日潮最大值和武汉中层和低热层大气太阴半日潮汐风最大值出现的月份相同.     

基于中频注入的雷达信号模拟器设计与实现

采用基于中频注入的方法为雷达构建复杂电磁环境,对提高部队在复杂电磁环境下的作战训练水平具有重要意义。研究了一种基于中频注入的雷达信号模拟器的设计与实现,通过对目标回波、欺骗干扰信号和压制干扰信号分析,提出了模拟器系统的总体设计及模块化设计方案,并对该模拟器进行了实际测试。测试结果表明:该模拟器能够实时模拟目标回波、欺骗干扰信号及间歇瞄准式、阻塞式及扫频式等干扰信号,并且可以根据训练环境的需要选择信号输出,满足了设计指标要求,具有较高的实用价值。     

风廓线雷达测风和气球测风资料对比分析

在简述风廓线雷达及气球测风原理的基础上,把风廓线雷达探测资料与当地探空资料进行对比分析,发现风速风向一致性较好.利用大理风廓线资料与云南5部探空雷达资料对比发现,风廓线资料与丽江探空雷达资料最为接近,利用风廓线与丽江探空逐日U风、V风资料对比分析发现在700 hPa以上基本一致,说明风廓线雷达资料是可信的.     

高度计资料提取内潮信号的方法

为探索高度计资料提取内潮海表面信号更简便有效的方法,利用1992-2002年共10a的TOPEX/Poseidon(T/P)卫星高度计数据进行处理分析。首先,将10a高度计资料的调和分析结果与历史数据进行比较,验证调和分析方法的可靠性。在此基础上,采用2种不同的多项式拟合方法提取夏威夷海区M2内潮的海表面信号:一种是对振幅A、迟角G分别进行沿轨多项式拟合,另一种是对Acos G、Asin G分别进行沿轨多项式拟合。2种方法的结果对比表明,后者的拟合结果优于前者,且11次多项式拟合的结果最优。     

多普勒天气雷达风场探测数值模拟

大量的实际探测资料证明,冷暖平流常和大尺度的辐合辐散结合在一起。本文用数值模拟方法,分析了这种复合风场的多普勒径向速度特征,同时分析了雨滴下落速度对这些特征的影响,应用数值模拟得到的散度变化图表,从雷达PPI图像中,可以初步定量分析出各高度的辐合(散)值的大小。     

Determination of solid Earth tide phase lag by satellite observation data

The geopotential variation caused by solid Earth, ocean and atmospheric tides can be estimated from artificial satellite orbit perturbations. It is shown that the total tidal variation in geopotential field derived from satellite tracking data, combined with the recent accurate measurements of ocean tide obtained by Topex/Poseidon and atmospheric tide model, permits the estimates of the solid earth tide phase lags for M2 and K1 constituents (respectively 0.12° and 0.13°). This result agrees rather well with the result 0.16° derived from satellite data by Ray and the constrained theoretical result 0.21° given by Zschau; whereas the results given by gravity tidal methods are rather scattering in the phase lag determination.     

基于改进ICA算法对云南地区重力固体潮中地震前兆信息的提取与识别

固体潮信号是地球自转在月球和太阳作用下产生的混合复杂信号,其中包含大量的谐波分量,而实际重力固体潮信号中包含了丰富的地震前兆信息.该文提出一个重力固体潮信号的正交分解模型,通过将重力固体潮信号谐波分量,分解在两个正交的方向上,以提取独立的谐波分量：半日波信号、日波信号、长周期波信号.在重力固体潮地震前兆信息分析中引入ICA算法,结合ICA的自身的特点进行算法优化,对重力固体潮信号中包含的三类谐波进行提取.通过对重力固体潮信号中包含的长周期波的分析,研究长周期波的时序变化特征,从中读取其包含的震颤异常波从而提取地震前兆信息.通过对云南地区的实际震例分析表明,长周期波在地震前后的确存在异常变化特征量,此类异常变化常出现在地震前和地震后大约30 d左右.得到的时序特征量的变化容易观察,对于地震前兆信息的分析具有明确的物理意义.     

发射天线固定的点频毫米波全息成像雷达系统

基于Fresnel衍射理论分别对固定发射天线的点频毫米波全息成像雷达系统和PNNL设计的移动收发天线的点频毫米波全息成像系统建立了数学模型,确定了目标反演成像质量与发射天线增益方向图、传输空间距离、散射目标形状和接收天线增益方向图之间的关系.同时基于Fourier光学角谱理论和快速傅里叶变换算法,采用Matlab程序编...     

Extraction of Sea-state parameters with an X-band radar

Ocean wave spectrum and surface currents can be determined from a series of spatial wave images recorded by an X-band marine radar. In the absence of a surface current, the three-dimensional spectral energy found by using the series of images will be confined to a trajectory defined by the still water dispersion relationship. The presence of a surface current will make the three-dimensional spectral energy show a corresponding Doppler shill which may determine the current using the least squares method and obtain the directional wave spectrum. On the basis of conventional wave spectrum and directional function, the paper emulates a series of X-band radar images considering shadowing modulation and simulates numerically the threedimensional image spectrum both with and without a surface current, calculates the current velocity by virtue of the Doppler shift, and obtains the two-dimensional image spectrum. Finally the paper analyzes measured wave level elevation-a function of time t to obtain one-dimensional image spectrum, and the data comes from an X-band radar in McMaster University.     

Estimation of the Direction of Arrival Using Virtual Matrix Method for HF Ground Wave Radar

According to the characteristic of the echo of highfrequency ground wave radar（HF GWR）, which is one-dimensional narrow band signal, a virtual direction of arrival（DOA） matrix is constructed at first, then the DOA of target evaluation is achieved by the method of resolving equations for two-dimensional DOA matrix. And this method bases on the redundancy information of a linear two-row array of antennae. Both the simulation process and the treatment results of measured data （in the case of low SNR echoes and short data series） are given at the end of this paper. By comparing with GPS data of the targets, the validity and practical applicability of the method in this paper is verified.     

大气电场资料与雷达回波融合的一种方法

为了增强对雷电的探测和预警能力,讨论了大气电场与雷电、雷达回波与雷电之间的内在联系,介绍了雷电探测的原理和方法.大气电场资料如何预警雷电的发生,通过串口通信将大气电场仪的大气电场数据读入天气雷达数据处理终端,采用了图像融合技术与网格技术,将大气电场资料与雷达回波进行了融合,实现了大气电场和雷达回波两种资料的融合.在雷达回波图上直观地显示大气电场信息,并对比分析了两种融合方式之间的差异.两种资料的融合可以提高对雷电进行监测和预警的能力.