基于间断调频波的X波段测流雷达及算法研究

发布时间：2023-05-20 09:19

　　海流是海洋动力学主要参数之一,其实时监测对海洋生态、海上运输、沿海经济、全球气候、海洋开发以及军事方面有着十分重要的意义。卫星遥感图像较为昂贵,并且重复采样率低,易受海洋恶劣天气的影响。虽然“现场观测”有较高的观测精度,但其空间覆盖范围有限,难以全面了解海流的时空变化,且观测成本较高。而岸基雷达可以实时连续的测量近岸海域的流场,弥补了以上不足。并且与“现场测量”和遥感测量相比,X波段雷达具有维护成本低、使用方便、空间分辨率高等优点,但是其测流精度不能保证。高频地波雷达虽然考虑了海流运动的Doppler信息,但是其成像功能较弱,随着与雷达的距离逐渐增加,回波逐渐较弱,成像也逐渐模糊。其次应用调频信号测量速度时,大多是测量单个散射点目标速度,且没有考虑上、下调频信号彼此之间干扰的问题。本文提出了一种使用间断的上下调频信号的新型X波段岸基雷达,使其既可以满足测速精度的要求且可以进行成像。本文详细的解释了使用上下调频信号的测量原理,并提出了一种新的测速、成像算法。我们借助仿真生成海表面相关参数场,然后用基于间断上下调频信号的X波段雷达进行测速,发现在流速为56.35cm/s时,测速的均方根误差...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
        1.2.1 “现场观测”
        1.2.2 卫星遥感测流
        1.2.3 岸基雷达测流
        1.2.4 线性调频连续波
    1.3 主要研究内容
    1.4 本文的结构安排
第二章 X波段雷达测流的相关模型
    2.1 X波段雷达观测模型
    2.2 海浪JONSWAP谱模型
    2.3 双尺度模型
    2.4 雷达成像调制机制
        2.4.1 倾斜调制
        2.4.2 水动力调制
        2.4.3 长波浪轨道速度调制
    2.5 本章小结
第三章 X波段雷达测速、成像算法
    3.1 X波段雷达测速算法
        3.1.1 上下调频信号测速原理
        3.1.2 间断的上下调频信号测速原理
        3.1.3 间断的上下调频连续波测速算法的基本步骤
    3.2 基于间断的上下调频连续波X波段雷达成像算法
        3.2.1 基于间断的上下调频连续波X波段雷达成像原理
        3.2.2 基于间断上下调频波的X波段雷达成像算法的基本步骤
    3.3 小结
第四章 X波段雷达测速成像算法仿真结果及分析
    4.1 基于间断的上下调频连续波X波段雷达测速算法结果
        4.1.1 海表面模型仿真过程
        4.1.2 仿真海表面原始数据进行测速时所需输入参数
        4.1.3 海表面原始数据仿真结果
        4.1.4 基于间断上下调频连续波的X波段雷达测速算法结果
        4.1.5 两种不同信号测速结果对比
    4.2 X波段雷达测速算法结果分析
        4.2.1 不同风速对测速精度的影响
        4.2.2 不同信噪比对测速结果产生的影响
        4.2.3 测量区域大小对测速结果产生的影响
        4.2.4 不同流速对测速结果产生的影响
    4.3 基于间断上下调频波的X波段雷达成像算法结果
        4.3.1 X波段雷达仿真成像参数设置
        4.3.2 X波段雷达成像算法结果
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 创新点
    5.3 将来工作的展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士期间论文发表情况



本文编号：3820855