基于多普勒双极化天气雷达信号处理-研究

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1、Abstractparameters，polarparametersvalueandgraphs．Summaryandexpectationaregiveninthelastpartofthisthesis．Asanimportantproject，whatinthisthesishavebeendoneisonlypartsofthetotalresearch，toomanyworkarewaited．Weshouldworkhardconfinuously．KeyWord：WeatherDopplerradar,Dual-linearpolarizati

2、on，Signalprocessing,DSPInterfacecircuits，PP只EMIFinterface，DSPLINK2interface7电子科技大学硕士学位论文第一章引言我国在处东亚季风区，气候条件复杂，降水、风、气温等气象要素变率大，并常带突发性，导致我国气象灾害种类多，灾害性天气频发。随着我国经济和社会的飞速发展，突发性天气灾害对社会经济和人民生活的影响臼益显著。我国每年受台风、暴雨、干早、雷暴和冰雹等重大灾害性天气影响的人口达6亿人次。仅在我国沿海登陆的热带风暴一次就可以造成几十亿甚至上百亿的经济损失。在当前全球变化的背景下，国家安全和

3、可持续发展需求日益提高，极端气候事件和突发天气灾害对农业、水资源、交通、能源、粮食和国防安全保障带来了极大的威胁。利用雷达对天气进行观测是一种非常有效的预报监测手段。1．1天气冒达天气雷达是监测、预警突发灾害性天气最有效的手段。近40年来我国天气霄达监测网的得到了长足的发展，在灾害性天气监测和预警方面发挥了重要作用。取得了明显的社会、经济、和生态效益。为了进一步满足社会经济发展对天气预报“准确、及时、定点、定量”的要求，提高对灾害性天气的预警能力和气象服务水平，中国正在组织2015年之前，将在全国各地布设158部s波段和c波段天气PD雷达。面向世界科技发展前

4、沿，面对国家日益增长的需要，进行先进天气雷达的开发与研制，增强国家防灾减灾能力，已成为天气雷达发展和建设的重要课题。1．1．1天气雷达的应用随着国民经济的持续快速发展，气象服务已经渗透到了日常生活的每一个角落。对国民经济的贡献也越来越大。它的主要应用领域是：1)气象预警预报天气雷达可提高对台风、暴雨、冰雹、雷暴、飑线、中尺度气旋、湍流、龙卷风等灾害性天气的监测、预警，提高预报质量。通过雷达监测提供实时大气监测信息，为开展人工影响天气作业、充分利用和开发空中云水资源，为抗第一章引言早、防雹和改善生态环境等科学决策提供依据。2)军事保障运用天气雷达探测的风场信息

5、，对台风、暴雨、冰雹、雷暴等影响军事行动的灾害性天气进行监测、预警、预报，为国防建设、国家安全和军用飞机飞行提供有力的气象保障。东南沿海加密的雷达布网，为我国国土安全和军事斗争提供有力的保障。3)防汛抗洪利用天气雷达探测信息进行河流流域降水和降降雨量估测，为防汛抗洪和水资源调度、管理提供科学依据；进行河流径流流量估测，为洪水预报提供依据：利用天气雷达可科学指挥水库区域和江河源区的人工增雨(雪)作业。4)航空安全保障天气雷达可以加强进近机场区域内对飞行有重要影响的微下击暴流、阵风锋、低空风切变以及晴空湍流的预警能力，提高航线预报能力和安全保障水平。极大地保证飞

6、行安全、提高空域资源的有效利用和航班正常率。5)兵团与农垦的防灾减灾能定量确定暴雨、冰雹和龙卷风等的存在，减少突发的灾害性天气对大规模现代化农业生产造成的影响。6)林业生态建设与保护在森林火灾扑救中，天气雷达可以较为准确地监测火场及周围地区的降水和风的实况信息并进行短时预测，为火灾扑救决策提供客观依据，对在高火险林区实施人工增雨作业提供帮助。7)海洋环境应用利用天气雷达径向风资料提供丰富的海浪、台风和风暴潮信息，如海浪高度、反演风场等，可应用于海洋环境预报等。沿海天气雷达的探测资料可极大地弥补海上探测资料和探测精度的不足。1．1．2发展历程用地丽微波雷达研究

7、云和降水起源于第二次世界大战后期，当时的雷达主要用于监视敌方的飞机，后来雷达操作人员发现天空中的云及降水也能产生回波。例如ByersHR研究了气象回波，并用雷达探测了一个小区域的降水量；他还和BrahamRR用雷达探测雷暴。Marshal1JSSUPalmerWN雷达研究降水，9电子科技大学硕士学位论文首次得到回波强度与降水量之间的拟合关系。随着科学技术的发展特别是高性能计算机的出现，天气雷达的数字化及利用Doppler原理进行风场的测量变成现实。在1991-1997年间，美国在全国大约布设了160．％”WSR-88D(WeatherSurveillance

8、Radar-1988Doppler)天气多普勒雷达，