強雜波背景下的低空風切變檢測技術研究.pdf

1、機載氣象雷達主要用于探測飛機航路上的惡劣氣象區(qū)域，包括空中的雷雨區(qū)、雷暴區(qū)、冰雹、湍流和風切變等。低空風切變發(fā)生突然并且具有持續(xù)時間短、影響強度大和危險性高等特點。在飛機起降階段探測低空風切變時，微弱的低空風切變信號常會淹沒在強雜波背景中。作為現代航空運輸領域的一個重要課題，研究強雜波背景下的低空風切變檢測技術對保障航空運輸安全有著重要的意義。
　　首先，論文從氣象目標信號和地雜波信號兩個方面介紹了機載氣象雷達的數據模型，并利用風

2、場建模與撒點法結合的方法和零記憶非線性變換方法分別仿真風切變信號與地雜波信號。
　　其次，論文介紹了基本的低空風切變檢測步驟，并以F因子為核心，重點研究低空風切變的危險評定流程。
　　再次，論文針對檢測流程中的地雜波抑制模塊，提出了一種基于雙門限控制的機載氣象雷達地雜波抑制方法。該方法在利用先驗信息估計雜波譜中心與譜寬的基礎上，根據回波信號的功率強度設計譜寬控制門限和幅度控制門限，即利用雙門限逐距離單元自適應地調節(jié)濾波器凹口

3、，從而減少雜波抑制時對風切變信號的影響并降低雜波殘余。不同雜噪比條件下的仿真實驗結果表明，該方法具有良好的雜波抑制效果。
　　最后，論文針對信噪比較低且脈沖數較少時的風速估計問題，提出了一種基于壓縮感知的低空風切變風速估計方法。根據雷達回波信號的稀疏性，將壓縮感知技術應用在低空風切變的風速估計問題中。該方法可在信噪比較低且脈沖數較少時獲得精確的風速估計結果，并具備超分辨率的頻譜估計性能，在風切變信號與地雜波信號頻譜鄰近的區(qū)域仍能有