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关于FMCW雷达探测

更新时间：2024-04-15 10:13:10 大小：30M 上传用户：zhigabu 查看TA发布的资源 标签：fmcw 雷达探测 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

探测降水云更高时空分辨率的需求推动了天气雷达技术的发展，调频连续波雷达（FMCW: Frequency Modulation Continuous Wave）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FFT信号处理技术，获取高度分辨率达到15、30m，探测周期2-3s的回波功率谱分布和谱参数，具有脉冲多谱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-170dBmw,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DDS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-169.77dm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48km的蚌埠和83km的合肥SA扫描雷达数据，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雷达比蚌埠SA雷达平均均方根差为1.75dB，与合肥SA雷达的平均均方根差为2.02dB，C-FMCW雷达与两部SA雷达探测的回波强度差异小于1dB。使用C-FMCW雷达于2013年6-8月在安徽定远的探测数据，对六次降水过程共计46小时的降水云探测数据进行了亮带识别，40%的降水云中有清晰的亮带结构特征，期间降水占地面降水总量的15%。江淮雨季层状云、对流云和混合性降水系统中具有零度层亮带出现，层状云中亮带出现时间最长、结构最为稳定;零度层亮带出现在对流降水系统移出后的减弱阶段，混合降水系统持续的亮带结构被对流扰动加强突破。亮带反映了降水云体中的冰水融化层，融化层中的微物理过程复杂，剔除了介电常数改变、粒子浓度变化所引起的回波强度变化后，融化层的回波强度变化主要来自降水粒于的凝结、充并增长和破碎、形状变化的减弱。以融化层中最大回波强度Zp所在高度对融化层进行分层分析，上半层融化过程主要表现为凝结、充并增长，下半层则是粒子破碎、形状变化衰减。用凝结、充并增长引起的回波强度变化可以给出粒子融化过程含水量的增长程度，层状云和对流降水后期亮带融化过程相近，后者略强，混合降水云融化增长最强。