星载气象雷达功放非线性对超低副瓣脉冲压缩信号的影响及消除

为在强海面回波影响下测量反射较弱的雨云,星载气象雷达要求脉冲压缩的主副瓣功率比高于60 dB。因此超低副瓣脉冲压缩成为星载气象雷达的核心技术之一。超低副瓣的实现对线性度要求很高,星载雷达为保证发射机的功率和效率,功放多工作于近饱和区,造成副瓣电平恶化。本文分析了功放非线性对超低副瓣脉冲压缩信号的影响,基于射频功率放大器、矢量信号发生仪和矢量信号分析仪实现了功放数字预失真算法,并利用松弛迭代法提高了迭代收敛速度。在保证星载气象雷达超低副瓣的前提下提高了发射机的功效。

地球同步轨道星载降雨测量雷达设计

分析了雨的空间分布特性,对现阶段降雨测量雷达的现状进行了调研,提出了一种地球同步轨道星载降雨测量雷达设计方法。该雷达采用Ka频段工作频率,采用螺旋扫描实现5 000km直径的圆区域覆盖,可实现0.3mm/h以上强度降雨的探测。同时,地球同步轨道降雨测量雷达可实现定点观测,通过3~4颗卫星组网即可实现全球覆盖。该雷达是实现全球气候与环境变化监测,军事战场作战环境综合探测的必要装备。

星载天气雷达谱参数估计方法研究

基于傅里叶分析(DFT)的谱参数估计方法已被广泛用于测量多普勒天气雷达降水速度,已经证明对于较小的归一化谱宽(σN)而言该方法几乎最优。然而该方法局限于地基和空基多普勒天气雷达中较小的σN(σN<0.1)。研究安装在静止轨道卫星上的多普勒天气雷达获取全球的垂直降水速度很有必要。针对星载天气雷达较大的σN(σN0.2),扩展了一种适用于星载场合的谱参数估计方法。对该方法性能进行了分析,与其他几种形式的DFT谱估计方法及脉冲对处理方法(PPP)比较可看出:在相同的系统参数下,提出的新方法性能最优,能够获得优于0.5m/s的多普勒测速精度。