偏振天气雷达定标及小信噪比下的偏振量测量方法研究

发布时间：2023-02-27 17:52

　　随着天气雷达技术的发展,人们越来越清楚地认识到散射波的偏振状态中包含了重要的信息。双线偏振多普勒天气雷达不仅能探测到常规雷达降水系统的回波强度、多普勒速度和谱宽,还能够提供差分反射率因子、比差分传播相移、水平和垂直信号相关系数等偏振参量。这些偏振参数能够反映出降水粒子的形状、相态、滴谱分布等微物理结构,充分利用这些偏振参量所获取的信息,能够改善雷达估测降水的精度和降水粒子相态识别的能力,双线偏振天气雷达也因此得到了广泛的应用。但是雷达系统自身有可能会对偏振参数产生明显的偏差,从而影响到偏振雷达探测状态下的准确性和可靠性。尤其是在小信噪比条件下,双线偏振雷达的定标问题更加突出。本文主要对双线偏振雷达的定标问题及小信噪比条件下偏振参量的测量方法进行研究。为了保证双线偏振雷达资料及其产品的质量,美国利用升级为双线偏振雷达的WSR-88D进行了大量试验,认为需要校正由于传输信号在发射和接收通道路径上引起的差异。本文根据美国WSR-88D试验报告,以我国研制的车载C波段双偏振多普勒雷达作为试验平台,对比分析后得出产生ZDR系统误差的主要来源分为三部分：发射通路、接收通路与天线支路。通过对三部分路...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 双线偏振雷达的国内外研究进展
        1.1.1 双线偏振雷达的国外研究进展
        1.1.2 双线偏振雷达的国内研究进展
    1.2 双线偏振雷达的作用
        1.2.1 定量估测降水
        1.2.2 识别降水粒子相态
        1.2.3 人工影响天气工作
        1.2.4 雷电探测
    1.3 研究的目的及内容
        1.3.1 研究的目的与意义
        1.3.2 研究的内容及章节安排
第二章 双线偏振雷达的结构及原理介绍
    2.1 双线偏振雷达气象探测的理论基础
        2.1.1 双线偏振雷达的探测原理
        2.1.2 双线偏振雷达的工作制式
        2.1.3 双线偏振雷达的雷达参数
    2.2 双线偏振雷达所获得的偏振参量
第三章 双线偏振雷达的硬件标定
    3.1 双线偏振雷达的测量误差分析及公式推导
    3.2 性能检测方法
        3.2.1 发射机功率检测
        3.2.2 交叉-平行法测量通道增益及测试信号差异
        3.2.3 天线支路的损耗
    3.3 实际测量与分析
        3.3.1 发射机功率检测
        3.3.2 交叉-平行法测量通道增益及测试信号差异
        3.3.3 天线支路的损耗
        3.3.4 基于实际气象信号观测的ZDR

    3.4 本章小结
第四章 小信噪比下偏振量测量方法研究
    4.1 接收支路的线性度
    4.2 小信噪比情况下订正方法
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 成果及结论
    5.2 本文研究的新意
    5.3 不足与展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3751177

suoshi