气象雷达风电场杂波微动特征分析及其检测

摘要

风电场作为一种特殊的大型障碍物，会对气象雷达探测设备产生严重干扰。不同于一般静止地物目标，风电场回波具有较强的散射特性以及多普勒频谱展宽特性，利用传统地杂波滤波技术不能将其完全滤除。因而，研究气象雷达风电场杂波微动特征分析与检测技术，可为风电场杂波抑制提供相应的理论基础和技术支撑，对于提高气象雷达目标探测的可靠性具有一定意义。
　　本研究在基于散射点叠加理论的气象雷达风电场回波信号建模与仿真的基础上，分别利用时频分析技术和奇异值分解（Singular Value Decomposition，SVD）技术分析了风电场回波的微多普勒特征，通过与理论推导对比分析，验证了仿真结果的有效性。基于风电场回波的微多普勒特征，利用 SVD技术，构造相应特征量，提取了风电场杂波的微动特征，并在气象目标存在背景下，将风电场杂波的微动特征与气象目标的多普勒特征进行对比分析。同时，通过分析风电场杂波区别于气象目标的回波特性，针对气象雷达二次产品（Level-II）数据，构造一组特征参量，实现了基于Level-II实测数据的风电场杂波的特征提取。通过对针对Level-II数据构造的特征参量的统计特性分析，基于模糊逻辑理论实现了风电场杂波的模糊逻辑检测与识别。并结合几组典型的Level-II实测数据对本文所提风电场杂波检测方法进行验证，实验结果证明该方法可以实现普通气象条件及特殊气象条件下风电场杂波的检测。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

第二章 气象雷达风电场杂波的微多普勒特性分析

2.1 引言

2.2风电场雷达回波信号仿真

2.3基于时频分析的风电场回波信号的微多普勒特征分析

2.4基于SVD的风电场回波信号的微多普勒特征分析

2.5 本章小结

第三章 气象雷达风电场杂波的微动特征提取

3.1 引言

3.2 基于SVD的风电场杂波的微动特征提取

3.3 基于Level-II数据的风电场杂波的特征提取

3.4 本章小结

第四章 基于模糊逻辑的气象雷达风电场杂波的检测

4.1 引言

4.2 风电场杂波特征量的统计特性

4.3风电场杂波的模糊逻辑检测方法

4.4 风电场杂波的检测结果

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文工作总结

5.2后期工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间所发表论文