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试析切变强杂波背景下的低空风切变检测技术学术论文网
外的探讨近况12-161.3 本论文的主要工作及论文结构16-17第二章 机载气象雷达论述基础与回波信号仿真17-302.1 引言172.2 机载气象雷达数据模型17-222.2.1 气象目标模型17-202.2.2 杂波模型20-222.3 风切变回波信号仿真22-242.4 地杂波信号仿真24-292.5 本章小结29-30第三章 低空风切变检测技术30-443.1 引言303.2 低空风切变
摘要:机载气象雷达主要用于探测飞机航路上的恶劣气象区域,包括空中的雷雨区、雷暴区、冰雹、湍流和风切变等。低空风切变发生突然并且具有持续时间短、影响强度大和危险性高等特征。在飞机起降阶段探测低空风切变时,微弱的低空风切变信号常会淹没在强杂波背景中。作为现代航空运输领域的一个重要课题,探讨强杂波背景下的低空风切变检测技术对保障航空运输安全存在重要的作用。首先,论文以气象目标信号和地杂波信号两个方面简介了机载气象雷达的数据模型,并使用风场建模与撒点法结合的办法和零记忆非线性变换办法分别仿真风切变信号与地杂波信号。其次,论文简介了基本的低空风切变检测步骤,并从F因子为核心,重点探讨低空风切变的危险评定流程。再次,论文针对检测流程中的地杂波抑制模块,提出了一种基于双门限制约的机载气象雷达地杂波抑制办法。该办法在使用先验信息估计杂波谱中心与谱宽的基础上,根据回波信号的功率强度设计谱宽制约门限和幅度制约门限,即使用双门限逐距离单元自适应地调节滤波器凹口,以而减少杂波抑制时对风切变信号的影响并降低杂波残余。不同杂噪比条件下的仿真实验结果表明,该办法具有良好的杂波抑制效果。最后,论文针对信噪对比低且脉冲数较少时的风速估计不足,提出了一种基于压缩感知的低空风切变风速估计办法。根据雷达回波信号的稀疏性,将压缩感知技术运用在低空风切变的风速估计不足中。该办法可在信噪对比低且脉冲数较少时获得精确的风速估计结果,并具备超分辨率的频谱估计性能,在风切变信号与地杂波信号频谱邻近的区域仍能有效地进行频谱估计。仿真实验的验证与分析证实了上面陈述的所提办法的有效性和可靠性。 关键词:机载气象雷达论文 低空风切变论文 检测论文 地杂波抑制论文 压缩感知论文
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    摘要6-7

    Abstract7-10

    第一章 绪论10-17

    1.1 探讨背景10-12

    1.2 国内外的探讨近况12-16

    1.3 本论文的主要工作及论文结构16-17

    第二章 机载气象雷达论述基础与回波信号仿真17-30

    2.1 引言17

    2.2 机载气象雷达数据模型17-22

    2.2.1 气象目标模型17-20

    2.2.2 杂波模型20-22

    2.3 风切变回波信号仿真22-24

    2.4 地杂波信号仿真24-29

    2.5 本章小结29-30

    第三章 低空风切变检测技术30-44

    3.1 引言30

    3.2 低空风切变信号的基本检测流程30-31

    3.3 风速与速度梯度估计31-37

    3.3.1 单峰谱的风速估计32-34

    3.3.2 谱的风速估计34-36

    3.3.3 最小二乘法梯度估计36-37

    3.4 低空风切变危险评定37-41

    3.5 实验结果及分析41-43

    3.6 本章小结43-44

    第四章 基于双门限制约的机载气象雷达地杂波抑制办法44-53

    4.1 引言44

    4.2 地杂波抑制办法概述44-45

    4.3 基于双门限制约的自适应地杂波抑制办法45-49

    4.3.1 地杂波频谱中心与谱宽估计46-47

    4.3.2 自适应地杂波抑制47-49

    4.4 实验结果及分析49-52

    4.5 本章小结52-53

    第五章 基于压缩感知的低空风切变风速估计办法53-67

    5.1 引言53

    5.2 压缩感知的基本论述概述53-59

    5.2.1 信号的稀疏表示54-55

    5.2.2 测量矩阵55-56

    5.2.3 信号重构算法56

    5.2.4 论述的初步运用56-59

    5.3 基于压缩感知的低空风切变风速估计办法59-62

    5.3.1 基于压缩感知的多普勒频率估计59-60

    5.3.2 正则化正交匹配追踪算法60-61

    5.3.3 算法流程61-62

    5.4 实验结果及分析62-66

    5.4.1 超分辨率频率估计的实验结果62-64

    5.4.2 风速估计的实验结果64-66

    5.5 本章小结66-67

    结束语67-68

    致谢68-69

    参考文献69-73

    攻读硕士期间所发表的论文73

切变的危险评定流程。再次,论文针对检测流程中的地杂波抑制模块,提出了一种基于双门限制约的机载气象雷达地杂波抑制办法。该办法在使用先验信息估计杂波谱中心与谱宽的基础上,根据回波信号的功率强度设计谱宽制约门限和幅度制约门限,即使用双门限逐距离单元自适应地调节滤波器凹口,以而减少杂波抑制时对风切变信号的影响并降

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