| 【中文题名】 | 多普勒天气雷达地物杂波时域和频域抑制研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 信号与信息处理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-25 |
| 【中关键词】 | 地物杂波,多普勒天气雷达,回归滤波器,自适应高斯频域滤波器,, |
| 【英关键词】 | ground clutter,Doppler weather radar,regression filter,adaptive Gaussian frequency filter, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>雷达>雷达：按用途分>农业雷达、气象雷达> |
| 【论文摘要】 |
多普勒天气雷达的基数据经常会被地物杂波所污染,这对基数据估计(R、V、W)的准确性影响很大。由于多普勒天气雷达的全部产品和算法是建立在基数据基础上的,如果地物杂波没有被有效抑制,既会影响基本产品,又会影响导出产品。因此,抑制地物杂波是所有多普勒天气雷达获取高质量数据产品的必要步骤。
本文首先介绍了地物杂波抑制的研究背景与研究意义,分析了多普勒天气雷达地物杂波及天气回波信号的特征,仿真了多普勒天气雷达回波信号(包含地物、天气及地物与天气同时存在情况),并将仿真信号应用于时域与频域地物杂波抑制的研究中。
然后,本文探讨了时域滤波。给出了时域滤波的基本原理以及通常采用的IIR椭圆地物杂波滤波器的设计方法。重点研究了回归滤波器这一时域滤波算法。从正交多项式的拟合出发,给出了回归滤波器抑制地物杂波的基本原理及其滤波实现过程。通过对回归滤波器的计算复杂度的研究,寻找使回归滤波器计算量最小的正交多项式。分析了回归滤波器频率响应特性,比较了回归滤波器与IIR椭圆地物杂波滤波器的计算复杂度。利用仿真的雷达信号,分析了回归滤波器的地物杂波抑制性能。回归滤波器实际上是一高通滤波器,它在滤掉低频地物杂波的同... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
2-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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第一章 引言 |
8-15 |
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1.1 研究背景与研究意义 |
8-10 |
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1.2 地物杂波抑制技术概述 |
10-13 |
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1.2.1 地物杂波时域滤波技术概述 |
10-12 |
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1.2.2 地物杂波频域滤波技术概述 |
12-13 |
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1.3 本文结构安排 |
13-15 |
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第二章 多普勒天气雷达回波信号分析与仿真 |
15-21 |
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2.1 多普勒天气雷达回波信号的特征 |
15 |
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2.2 多普勒天气雷达回波信号仿真的基本原理 |
15-16 |
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2.3 地物杂波、天气回波信号及接收机总回波信号的仿真 |
16-20 |
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2.4 本章小结 |
20-21 |
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第三章 多普勒天气雷达地物杂波时域抑制研究 |
21-43 |
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3.1 时域滤波的基本原理 |
21-22 |
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3.2 常用的时域滤波方法介绍 |
22-23 |
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3.3 回归滤波器抑制地物杂波的基本原理 |
23-26 |
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3.4 回归滤波器的实现 |
26-29 |
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3.4.1 正交多项式 |
26-28 |
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3.4.2 正交多项式回归 |
28-29 |
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3.5 回归滤波器的频率响应特性分析 |
29-33 |
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3.6 回归滤波器滤波计算复杂度的分析与比较 |
33-36 |
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3.7 回归滤波器的地物杂波抑制性能分析 |
36-42 |
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3.7.1 基于仿真的雷达回波信号的地物杂波抑制性能分析 |
36-38 |
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3.7.2 基于实际雷达回波信号的地物杂波抑制性能分析 |
38-42 |
|
3.8 本章小结 |
42-43 |
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第四章 多普勒天气雷达地物杂波频域抑制研究 |
43-57 |
|
4.1 频域滤波的基本原理 |
43 |
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4.2 多普勒天气雷达回波信号的功率谱 |
43-45 |
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4.3 自适应高斯频域滤波器 |
45-52 |
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4.3.1 自适应高斯频域滤波器假设 |
45-46 |
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4.3.2 自适应高斯频域滤波器算法描述 |
46-52 |
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4.4 自适应高斯频域滤波器的地物杂波抑制性能分析 |
52-55 |
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4.5 本章小节 |
55-57 |
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第五章 地物杂波时域与频域抑制性能分析与比较 |
57-64 |
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5.1 回归滤波器与IIR 椭圆滤波器的地物杂波抑制性能分析 |
57-61 |
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5.2 频域滤波与时域滤波的地物杂波抑制性能分析 |
61-63 |
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5.3 本章小结 |
63-64 |
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第六章 总结 |
64-67 |
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6.1 论文总结 |
64-66 |
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6.2 展望 |
66-67 |
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参考文献 |
67-70 |
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攻读硕士期间取得的成果 |
70-72 |
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致谢 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.346124 |
