利用蒸发波导进行超视距探测的条件研究

蒸发波导是海洋大气环境中出现频率最高的波导,利用蒸发波导实现超视距探测是扩大雷达测量范围的一种特殊方法.其中,雷达实现超视距探测的条件是关键问题之一.根据电波传播理论和蒸发波导特征,从蒸发波导的判别、雷达工作波长和频率、电波射线的初始发射角,以及雷达天线所处的位置等方面分析了雷达实现超视距探测的必要条件.结果表明,要实...     

蒸发波导环境下雷达电磁盲区的分布特征

蒸发波导是近海面大气环境中出现概率最高的一种大气波导,利用蒸发波导可以实现雷达超视距探测.然而,由于蒸发波导的存在,雷达的电磁盲区也会发生不同的变化,从而对岸基、舰船雷达的探测性能产生极大的影响.基于射线追踪技术,构建了电磁波传播路径的微分计算方法,并对蒸发波导环境中的岸基、舰船雷达电磁盲区随雷达天线高度变化特征进行了...     

基于Simulink的小数-N分频锁相频率合成器设计与仿真

提出了整数锁相频率合成器中存在的问题,结合实例介绍了小数-N分频的基本原理和对应的锁相频率合成器的有效实现方法.通过应用Simulink设计了电路模型,并进行仿真实验. 结果表明了这种实现方法的可行性和有效性.     

X波段船用导航雷达四通道接收机的研究和设计

导航雷达是一种相当成熟和广泛使用的船用设备,但多采用单通道接收技术,其功能简单,精度不高;而采用多通道接收机和先进信号处理技术的新型导航雷达,具有高精度,多功能,兼具超视距(利用大气波导效应)和能够探测超低空飞行器等优点。本文结合实际产品的研制过程,提出了新型雷达的多通道接收机的设计指标,阐述了原理,并对多个关键指标进行了理论分析,最后给出了产品的研制结论。     

岸基微波超视距雷达探测距离预报方法

提出了一种预报岸基微波超视距雷达最大探测距离的方法.实时采集岸海交界处的气象水文信息,利用P-J模型获取蒸发波导折射率剖面,用抛物方程模型计算电磁波传播损耗,通过修正后的雷达方程得出最大探测距离的预报值.基于上述方法设计并实现了岸基微波超视距雷达探测距离预报系统,对预报系统进行实验并与实际观测结果进行比较,表明:该预报系统的预报结果与雷达实际观测结果的偏差大部分小于40km,具有较高的预报精度.     

基于TD-SCDMA的波形发生器中频率合成器的研究和设计

简单介绍了频率合成技术,利用Σ-Δ技术对分数频率合成器进行了研究和设计。该频率合成器主要的子单元电路包括Σ-Δ调制器、压控振荡器和环路滤波器。最后利用ADS软件对所设计的频率合成器进行了性能仿真,结果表明,本文设计的频率合成器可以满足88MHz～132MHz动态范围的高精度、高稳定度的时钟信号输出,并且通过算法能够实现88MHz～132MHz动态范围时钟信号的灵活切换。     

一种测速测距频率合成器的设计

为了解决传统单频连续波只能测量车辆速度,不能测量车辆的距离的问题,给出了一种测速测距的频率合成器的设计方法。针对传统的调制连续波进行分析,采用小数N锁相器ADF4159设计了扫频频率合成器,输出频率范围为24GHz~24.2GHz的宽带频率信号。重点介绍元器件的选择和锁相电路的设计,并用ADIsim PLL软件进行频率合成器的优化。仿真结果验证了电路的可行性。     

海面蒸发波导对电磁波传播的影响

阐述了电磁波传播的抛物近似方程数值模型及其步进类型的傅里叶变换解法,利用该模型对海面上高度30 m的蒸发波导中的电磁波进行了数值模拟,并运用模拟结果分析了蒸发波导对电磁波的陷获作用;通过与标准大气折射环境情况进行对比,证实了海洋蒸发波导环境下雷达实施超视距探测的可行性;根据抛物近似方程模式,给出了电磁渡在海洋边界层大气中的传播损耗计算式;最后,给出了电磁波被俘获到波导层中形成波导传播所满足的波长(频率)、发射角度以及发射源与蒸发波导所处的相对位置的关系.     

一种双环锁相频率合成器的研究

频率合成器对现代雷达性能有着重要的影响,文章介绍了一种S波段数字锁相频率合成器的实现,该合成器采用了主辅环双环锁相设计,降低了环路等效分频系数,有效解决了合成器相位噪声、频谱纯度、宽频带和微型化等综合性问题,成本低廉,综合性能优良;文章对主、辅环路相位噪声进行了分析、计算;最后给出了研究结果.该合成器已应用于现代多普勒雷达系统.     

基于Multisim10的频率合成器仿真与实现

介绍了锁相环工作原理及在Multisim10仿真平台中构建锁相环仿真模型的方法,实现了锁相式频率合成器的仿真,给出了不同电路参数下的仿真结果,较好地解决了频率合成器的电路设计与优化。     

天波后向散射超视距雷达系统设计

该文简要论述了天波后向散射超视距雷达的特点；讨论了目标的高频能量特性、外部噪声和不利的传播效应等环境因素对天波超视距雷达的影响；并根据设计经验、相关研究和雷达试验给出了雷达设计中的一些基本原则和针对这些环境因素的相应对策。     

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.     

大气探测激光雷达的进展研究

激光雷达是以光频工作的雷达,与普通雷达相比,它具有较高的速度及角度分辨率、较高的测量精度以及较强的抗干扰能力。文章综述了激光雷达的分类、发展简史、发展动态及其在大气探测领域的应用,并重点介绍了我国大气探测激光雷达系统的应用及研究成果。     

高空俯视雷达的大气折射修正与定位误差模型

为了实施对地面目标的精确打击,空中飞行器上的雷达首先需要对地面目标精确定位.由于雷达电波在大气中传播时会产生折射误差,因而会影响雷达定位精度.针对有关部门的实际需求,以及目前大气折射误差修正基本上都是基于地基雷达的现状.通过选择高精度的对流层和电离层大气模型,利用全国对流层大气参数和电离层大气浓度剖面建立大气折射率剖面数据库.根据电波传播理论,利用射线描迹法推导出了位于电离层中俯视雷达的大气折射误差修正模型和定位误差模型.仿真实验表明,大气折射效应对高空俯视雷达探测精度影响很大.利用该模型可极大地提高俯视雷达的定位精度,为有效打击地面目标奠定基础.     

复杂环境地区电波折射修正中的折射率精确获取方法

雷达电波射线上大气折射率的准确性是提高电波折射误差修正精度的关键因素之一.对下垫面复杂地区的雷达系统,常用的大气球面分层法因没有考虑大气水平方向变化使得电波射线上的折射率具有较大的误差,从而影响了电波折射误差修正精度.针对下垫面复杂地区的三维大气结构,提出了获得电波射线上大气折射率的组合方法,即在雷达所在地采用直接探测法,在其他电波射线上,先计算出射线点的位置,然后再利用已建立的全国大气剖面模型数据库得到该位置的大气折射率,从而较为精确地获得电波射线上的大气折射率.经实验验证,采用组合法获得的电波射线上的折射率不仅具有较好的精度,而且可有效地提高电波折射误差修正精度,进而提高下垫面复杂地区的雷达探测精度.     

双基地雷达合成风场仿真与莫兰蒂台风的风场试验

双(多)基地多普勒天气雷达适于构建局域探测网,对于需进行气象保障的局部区域的对流性降水探测尤为重要。利用双(多)基地多普勒雷达网监测其强降水以及风场结构,通过风场反演了解其风场结构,能够更好地认识中小尺度天气的演变机理,改进短临预报。研究了双基地雷达的合成风场反演方法,通过仿真试验,可获得大气的辐合辐散、旋转以及上升或下沉等三维风场特征。借助福建厦门和泉州的两部多普勒天气雷达的实测资料,构成仿真的双基地雷达探测,分析了"莫兰蒂"台风的降水强度与径向风场回波特征,并反演了二维和三维的合成风场。结果表明,双基地雷达的合成风场方法,可以有效地反演台风的二维和三维风场,为监测台风的精细结构和演变提供了丰富信息。     

激光雷达在大气探测中的应用研究进展

激光雷达具有高方向性、相干性、单色性以及体积小等特点,在大气探测、气象监测领域得到了广泛的应用。本文综述了激光雷达在大气探测中的最新研究进展和应用现状,认为激光雷达技术在该领域目前存在的主要问题是易受环境变化的影响,该技术未来将向着高精度、高性能和智能化方向发展。     

Performance comparison of GA,PSO, and DE approaches in estimating low atmospheric refractivity profiles

Particles swarm optimization (PSO) and differential evolution (DE) algorithms based on optimization are employed to estimate low atmospheric refractivity profiles from radar sea clutter. Low atmospheric refractivity profiles are modeled as evaporation ducts. The objective functions, which are used to evaluate the fit of simulated and measured power in estimation procedures, are also investigated at different frequencies such as L-, S-, C- and X-frequency at 10 m/s wind speeds. The results show that all the objective functions are multi-peak functions. The Adjusted Barton Model of radar cross section (RCS) is adopted. PSO and DE algorithms are compared with genetic algorithm (GA) by 200 Monte Carlo simulation estimations. Simulation results indicate that DE has the best global search ability, and PSO has the highest success probability. According to the statistical results, PSO algorithm with the population size 30 is the appropriate way for evaporation duct estimation.