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题名C波段调频连续波天气雷达探测系统及观测试验
被引量:11
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作者
阮征
金龙
葛润生
李丰
吴俊
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机构
南京信息工程大学
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
成都信息工程学院
安徽四创电子股份有限公司
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出处
《气象学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期577-592,共16页
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基金
国家自然科学基金项目(41075023)
公益类行业(气象)科研专项(GYHY201306004
+1 种基金
GYHY201306040)
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室自主研究项目
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文摘
对降水云更高时、空分辨率观测资料的需求推动了天气雷达技术的发展,调频连续波雷达(FMCW)系统采用收发分置双天线体制,采用数字直接移相(DDS)技术和快速傅里叶变换(FFT)信号处理技术,获取高度分辨率达到15、30 m,探测周期2—3 s的回波功率谱分布和谱参数,具有脉冲多普勒雷达无法比拟的探测优势。C波段FMCW(C-FMCW)雷达最小可测信号功率达到-170 dBm,微弱信号的定量标校是技术难点。采用标准信号源输出单频信号,经过数字直接移相扩展为与雷达系统相同扫频范围信号,得到最小输入功率可达-169.77 dBm的定标曲线,由定量标校后的谱分布计算得到回波强度谱密度分布。该雷达于2013年6月起在安徽定远开始观测,利用8月24日降水过程探测数据,与距离该地48 km的蚌埠和83 km的合肥SA扫描雷达观测数据,分别进行对流云与层状云的观测比对分析。对于均匀分布的层状降水云,C-FMCW雷达与SA雷达探测结果基本接近,C-FMCW雷达与蚌埠SA雷达的平均均方根误差为1.75 dB,与合肥SA雷达的平均均方根误差为2.02 dB,C-FMCW雷达与两部SA雷达探测的回波强度差异小于1 dB。对观测试验谱参数及回波强度谱密度分布进行了初步分析,C-FMCW雷达在研究降水云体的相态分区、晴空大气边界层回波等方面有较好的应用前景,有助于加深对强降水云中垂直运动的强烈变化的探测和认识。
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关键词
C波段调频连续波天气雷达
定量标校
数据比对
降水云探测
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Keywords
C band frequency modulation continuous wave (FMCW)radar
Radar quantitative calibration
Reflectivity compar-ison analysis
Precipitation cloud detection capability
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分类号
TN953.2
[电子电信—信号与信息处理]
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题名FMCW技术在气象雷达中的应用及青藏高原云探测
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作者
金龙
阮征
葛润生
吴俊
齐锐
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机构
中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室
河北省气象技术装备中心
安徽四创电子股份有限公司
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出处
《现代雷达》
CSCD
北大核心
2016年第3期6-11,17,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(41475029)
气象公益类行业资助项目(GYHY201306004
+1 种基金
GYHY201306040)
灾害天气国家重点实验室自主研究资助项目
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文摘
调频连续波技术(FMCW)探测气象目标具有测距测速精度高、测距盲区小、峰值功率低,系统动态范围大,灵敏度高等优势。文中给出了C波段调频连续波雷达(C-FMCW)探测原理、系统构成、微弱信号的定标以及相关微弱信号定标的解决方案。C-FMCW雷达于2014年7月和8月在西藏那曲地区开展了高原观测试验,文中给出了三类典型的高原降水云观测实例,揭示了高原降水云的结构特征。
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关键词
C波段调频连续波雷达
探测原理
雷达定量标校
青藏高原降水云
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Keywords
C band frequency modulation continuous wave radar
detection principle
radar quantitative calibration
clouds detec- tion capability over the Tibetan Plateau
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分类号
TN959.4
[电子电信—信号与信息处理]
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