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ADWR-X型天气雷达批处理模式地杂波抑制研究

黄裕文  
【摘要】: 本文以ADWR-X型雷达为背景,从目前试用情况看,该雷达在低仰角采取了连续警戒模式和低仰角多普勒模式相结合的方法,这样虽然可以有效的去除地物杂波污染,也可以解距离模糊。但是,这种方法必须在同一仰角做两次PPI(平面位置显示)扫描,探测占用时间较多。而影响飞行的风切变、湍流等灾害性天气现象存在的时间较短,要求我们能够及时探测并做出预报。如果能够在低仰角用批模式代替连续警戒模式和低仰角多普勒模式,那么就可以缩短探测时间,及时做出快速的预报。低仰角探测的数据的准确性对本场飞行密度大的保障显得更为重要,而要把批模式应用于低仰角必须要解决地物杂波滤波的问题。 现有的天气雷达还没有使用批处理模式做地物杂波滤波处理,本课题围绕研究批处理模式的IIR(无限脉冲响应)地物杂波滤波器并应用于该雷达,缩短低仰角探测所占用的时间,提高对地物杂波的抑制能力,从而提高雷达测量的基数据的准确性。重点研究了5阶椭圆IIR滤波器性能分析与比较、杂波图的设计与制作、低仰角批处理模式抑制地物杂波的信号处理,比较了在真实环境下批处理模式应用地物杂波滤波器的滤波效果优越于低仰角警戒模式和低仰角多普勒模式下的滤波效果,在以上的分析与研究的基础上对ADWR-X型雷达批模式地物杂波抑制技术进行了改进。针对ADWR-X型雷达提出了把5阶椭圆IIR滤波器应用于批模式地物杂波抑制滤波算法中,从批模式定时、5阶椭圆IIR滤波器的设计及特性分析、杂波图的设计与制作、滤波器的选择等方面进行研究,在低仰角使用批处理模式代替警戒模式和低仰角多普勒模式,实现了低仰角批处理模式抑制地物杂波的信号处理,通过实验对基本反射率、基本速度、体扫时间等效果进行了分析,达到了设计的预期效果。 实现了主要技术指标: 1).能进行低仰角批处理模式地物杂波滤波; 2).每个体扫节约2个cut的时间,约60秒; 3).滤波器对地物杂波的抑制能力达到30dB以上: 4).滤波器对天气回波的衰减小于6dB。


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