基于指数雨胞雨衰模型的微波链路雨强反演方法

为了提高微波链路雨强反演的准确性,基于指数雨胞雨衰模型提出了一种新的微波链路雨强反演方法,并利用瑞典哥德堡市21条微波链路和距链路2 km范围内8个雨量站的实测数据,将指数雨胞雨衰模型与传统幂律模型和ITU-R P.530-16雨衰模型进行了雨强反演对比。结果表明:指数雨胞雨衰模型在雨强反演方面表现优异,决定系数和纳什效率系数均为0.78,平均绝对误差为0.39 mm/h,均方根误差为0.68 mm/h;与幂律模型相比,指数雨胞雨衰模型在准确度和稳定性方面有显著提升,与ITU-R P.530-16雨衰模型相比也有所改进,特别是在短链路和中小雨的雨强反演中表现出明显的优势,对于进一步提升微波链路雨强反演精度和改善降水监测效果具有重要价值。

短距离无线微波链路降雨反演模型研究

利用商用微波链路进行降雨反演是一种新型的降雨监测手段,且随着通信技术的发展,高密度的商用微波链路网络可提供更高空间分辨率的降雨空间反演结果。目前,幂律模型被广泛用于研究微波衰减与雨率的关系,该模型对长度超过1 km的链路反演精度较高,但在反演短链路(长度<1 km)雨强时出现显著的降雨强度过高估计问题。针对此问题,本文基于ITU-R P.530-16建议书中长期雨衰减公式,建立了雨强反演模型。在瑞典哥德堡地区对该模型进行了验证,并对比分析了本文模型与幂律模型降雨反演结果。结果表明,相比于幂律模型,本文模型在对短链路进行雨强反演时更稳定、精确,确定性系数提升了55.3%,标准化均方根误差下降了76.2%,累计降雨量误差下降了92.4%。本文研究结果为短链路在反演降雨时出现的过高估计问题提供了一个解决思路。

基于商用微波链路反演降雨的空间插值方法对比研究

为探究适宜于商用微波链路降雨监测数据的空间插值方法,基于无线微波雨衰特性经验模型,分析不同线状降雨数据转换为点状降雨数据情景下,反距离权重法、克里金法和趋势面法对降雨空间插值的反演精度。研究结果表明:微波链路越密集,条数越多,其趋势的一致性越好;在微波线状数据转换为点状数据的五种情景中,将微波链路以200m为间隔概化为具体的降雨监测点时,空间插值效果较好;趋势面法的空间插值效果较好,反距离权重法次之,克里金法最差。研究结果明晰了线状降雨数据转换为格网型空间数据的原则,为商用微波链路组网构建空间二维雨量场提供了支撑,对提高线状降雨监测产品兼容性具有重要意义。

基于微波链路的天气雷达降水场校准方法

为减小天气雷达反演降水场与地面实际降水的偏差,提出了利用贴近地面的微波链路对天气雷达降水场实施校准的方法,包括变分校准法、卡尔曼滤波校准法、平均校准法和克里金校准法。为验证校准效果,在两次不同类型的实际降水过程中,利用两条微波链路,对S波段天气雷达反演的降水场进行了校准,校准结果与地面雨量计实测值进行了比较,结果表明:四种校准方法均取得了一定的校准效果,改善了降水过程Ⅰ中强降水的低估问题和过程Ⅱ中弱降水的高估问题。校准后的雨强分布与雨量计测值的一致性得到提升,统计误差明显降低,改善程度由高至低依次为平均误差、均方根误差、平均绝对误差。综合各种校准方法在两次降水过程中的表现,克里金校准法的效果相对较好,变分校准法和平均校准法的效果优于卡尔曼滤波校准法。对平均误差和均方根误差改善幅度最大的是克里金校准法,对平均绝对误差改善幅度最大的为变分校准法。平均校准法和卡尔曼滤波校准法得到的校准因子为某一时次的区域平均校准因子,而克里金校准法和变分校准法能够得到随时间和空间位置变化的校准因子场。研究结果表明微波链路是校准雷达降水场的有效手段。

基于微波链路的路径雨强反演方法及实验研究

从大气气体吸收衰减模型出发,基于微波雨衰特性和雨滴谱统计资料建立了微波链路降雨有效衰减的修正模型和视距微波链路的降雨反演模型.设计并搭建一条视距微波链路测雨实验系统,利用降雨反演模型反演了路径平均降雨强度,并与雨滴谱仪进行了同步对比.观测结果表明,视距微波链路降雨反演模型的反演雨强与雨滴谱仪测量结果的相关系数大多高于0.6,最高可达0.9647;累积降雨量的绝对误差大多在0.5 mm以内,最小偏差仅有0.0827 mm;相对偏差大部分在15%以内,最小相对误差为3.3415%.实验结果验证了微波链路反演降雨的有效性和准确性.

微波链路测量降水研究综述

利用微波链路测量降水是降水测量的最新技术,具有作用于近地面大气、时空分辨率高等优势。文章总结了微波链路测量降水方法的发展现状和技术难点,结合微波通信的实际应用,分析了频段的选择依据、雨衰减量的精确测量和正演模型的精确建模需要考虑的因素,指出降水起始时间的准确识别和区域化反演算法是解决该方法实用化问题的关键技术,为利用微波链路测量降水的进一步研究提供了借鉴。

基于支持向量机的微波链路雨强反演方法

为提高微波链路雨致衰减反演雨强精度,在Mie散射理论、气体吸收衰减模型以及Gamma雨滴谱分布的基础上,将支持向量机引入到微波链路测量降水中,提出了基于支持向量机的微波链路雨强反演方法,并开展了15—20 GHz频段的视距微波链路与地面雨滴谱仪的同步观测降雨实验.实验结果表明,基于支持向量机的微波链路雨强反演模型的反演雨强与实测雨强的相关系数全部高于0.6,最高达到0.9674;雨强的均方根误差最小值为0.5780 mm/h,累积降雨量的绝对最小误差仅为0.0080 mm;相对偏差大部分在10%以内,最小偏差为0.7425%.实验结果验证了基于支持向量机的微波链路雨强反演方法的有效性、准确性和适用性,对于进一步提高微波链路反演降雨精度、改善降水监测效果具有重要意义.

基于非球形雨衰模型的微波链路雨强反演方法

以T矩阵理论、Gamma谱分布为理论基础,基于Pruppacher-Beard降雨粒子模型,对OTT雨滴谱仪的Gamma谱参数历史资料与降雨强度值进行非线性拟合得到具有实地谱分布的幂律系数,建立适合于本地区的雨衰模型,提出了基于非球形雨衰模型的微波链路雨强反演方法,分析了温度对模型幂律系数的影响,并开展了15—20 GHz频段的视距微波链路与地面雨滴谱仪的同步观测降雨实验.实验结果表明:反演雨强的相关系数全部高于0.6,最高达到了0.96,RMSE最小值为0.79,累积降雨量的绝对偏差在2.47 mm以内,最小偏差仅为0.28 mm,相对误差低于1.84%.实验结果验证了基于非球形雨衰模型的微波链路雨强反演方法的有效性、准确性和适用性,对于进一步提高微波链路反演降雨精度、改善降水监测效果具有重要意义.

微波链路降水测量技术及应用研究进展综述

在介绍微波链路测雨方法的原理、优势的基础上,重点分析了国内外单频微波链路、双频微波链路和微波链路网反演降水的技术现状,讨论了微波链路在天气雷达衰减订正、降雨场联合重构和暴雨监测预警的应用,最后从测量精度、链路频率、测量要素、测量空间四个方面总结了微波链路大气探测技术的发展方向。

空间站高精度时频微波链路系统体制设计及关键技术

在空间站上建立较地面高一个量级的时间频率系统,通过高精度时频链路为全球民用系统提供更为精准的空间时频基准,具有非常重要的科学和军事意义。首先,探讨了国外在空间站高精度时频传递技术方面的现状和应用;其次,在空间站双向时频传递原理的基础上,对比欧空局(ESA)的方案提出了适合我国空间站时频系统微波链路的设计思路;最后,重点分析和研究了高精度时频传递的两项关键技术,对于开展详细系统设计以及实现皮秒量级测量精度具有重要作用。

15~23 GHz微波链路雨衰的敏感参量分析

为了提高微波链路雨衰特征的描述精度,拓展微波链路信号的可用参数,该文利用部署于江苏江阴地区的15 GHz,18 GHz和23 GHz微波链路和雨量计开展同步对比观测,拟合得到3种频段的微波链路雨衰关系。提取并分析了接收信号电平的平均值、中位数、25%分位数、75%分位数、标准差、极大值和极小值等13个特征量与晴雨时刻、降雨强度之间的关系,得出结论:微波链路的信号变化和降雨强度的变化存在明显的负相关关系。实际拟合的雨衰关系与ITU-R的经验雨衰关系具有较好的一致性,但是在不同频段上均有差异;所有13个参量在有雨时刻和无雨时刻均存在一定概率的重叠,这是造成晴雨区分困难的主要原因;频率越高,信号变化受降雨的影响越显著,越有利于微波链路反演降雨。所得出的结论为提高微波链路测雨方法中的晴雨区分、参考值确定以及雨强反演的精度提供重要依据。

基于微波链路的串口无线通信模块的开发

对基于微波链路的串口无线通信模块开发的进行了归纳与总结。该通信模块通过自定义数据传输的协议,利用计算机串口,连接调制解调器,再经过微波发射接收单元,实现在PC机之间进行文件数据传输的功能。在实际的通信模块调试过程中,该模块的功能得到了验证,即在计算机串口、调制解调器和微波发射接收单元构成的通信硬件架构下,两台PC分别向另一台PC成功地进行了文件数据的传输。

校园网的微波链路接入方法

简要介绍了一种基于无线电传输手段的微波链路接入Internet网的方法以及这种接入方法所涉及的有关微波技术的概念和特点:介绍了该方法在校园网中的应用实例。

基于实测雨滴谱数据的微波链路和天气雷达降水估计关系研究

利用南京地区连续两年夏季的实测雨滴谱数据,分析了雨滴谱和降水特征,区分降水类型计算了微波链路衰减系数与雨强的关系(雨衰关系)和雷达反射率因子与雨强(Z-R)的关系,所得关系与ITU-R雨衰模型和常用Z-R关系均有差异,其中对流性降水中的Z-R关系为Z=161.63R^(1.55),层状云降水中为Z=227.23R^(1.53)。在两次不同类型降水过程中利用微波链路和天气雷达反演降水,结果表明:使用ITU-R雨衰关系反演降水存在高估层状云降水、低估对流性降水的问题,使用常用Z-R关系反演降水存在明显低估降水的问题,而使用雨滴谱计算的雨衰关系和Z-R关系反演的降水与雨量计实测降水更加一致,平均绝对误差降低,相关性明显提高。说明使用实测雨滴谱数据计算得到的本地化的雨衰关系和雷达Z-R关系,能够提升定量测量降水的准确性。

INTERNET的微波链路接入

本文简要介绍了一种基于无线电传输手段的微波链路接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网的方法，以及这种接入方法的所涉及的有关微波扩频技术的概念和特点；介绍了该方法在校园网中的应用实例。

广播电视IP微波链路典型误码分析

随着黑龙江省广播电视无线数字化覆盖工程的推进,作为承载本省单频网信源和中央台备份信源的数字IP微波网进入试运行阶段。广播电视节目要求实时无间断无误码播出,这对整个IP微波网络的稳定性提出了很高的要求,因此通过对典型微波链路的误码分析,以提高安全播出意识和微波链路运维能力。

iManager U2000网管平台在微波链路中的应用

本文通过对华为U2000网管平台几个功能的讲述,结合吉林省微波首站利用其管理、维护全省微波的实践,介绍了U2000网管平台对于广电行业微波链路的重要作用和优势,提供了未来微波台站管理的整体思路和构想。

FPSO与固定平台间DCS微波链路不稳定原因分析及WiMAX微波系统性能测试

分析了秦皇岛某油田绕单点旋转的FPSO与周边固定平台传输DCS生产数据、关断信号的微波链路不稳定的故障原因,并对拟采用的海底光缆和WiMAX微波技术建立链路的2种可能方案进行了比选,最终推荐采用WiMAX微波技术实现该油田FPSO与固定平台间的链路传输。性能测试结果表明,WiMAX微波系统可在旋转的FPSO与固定平台间建立可靠的传输链路,能够满足该油田生产和作业的需要。

结合广电微波链路谈微波路由的设计

数字微波的链路设计针对两个微波节点组成的一条链路而言,路由的设计主要涵盖了断面选取、站距确定、天线挂高确定、通信频率和极化选择、衰落储备计算等几个方面,下面针对这些方面进行简要的论述。1 断面选取和站距确定微波链路的路由断面在设计中分为A、B、C、D4种类型,A型主要由山岭和城市建筑物分别或搭配组成,整个物理空间断面内部没有较宽敞的河流以及湖泊。B型为主要由丘陵地带组成,整个物理空间断面内部也没有较宽敞的河流以及湖泊。