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《機載氣象雷達回波信號仿真系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第30卷第2期2012年4月中國民航大學(xué)學(xué)報JOURNAL0FCIVILAVIATIoNUNIVERSITYOFCHINAVol-30No．2April2012機載氣象雷達回波信號仿真系統(tǒng)吳仁彪，胡鵬舉，盧曉光(中國民航大學(xué)天津市智能信號與圖像處理重點實驗室，天津300300)摘要：設(shè)計了一個機栽氣象雷達回波信號仿真系統(tǒng)?？捎糜诟弑Ｕ胬走_回波信號的生成與演示?；诟弑Ｕ骘L(fēng)場建模數(shù)據(jù)．依照真實機裁氣象雷達的掃描方式初始化仿真參數(shù)，時風(fēng)場數(shù)據(jù)進行機栽氣象雷達回波仿真。得到了可靠的仿真數(shù)據(jù)．并對可靠性進行驗證。該系統(tǒng)采用C#與Matlab聯(lián)合編程的方法進行實現(xiàn)
2、．可實現(xiàn)的功能包括各種氣象目標(biāo)在不同模式下的雷達回波仿真，雷達回波數(shù)據(jù)正確性的驗證及展示。得到的信號可為機裁氣象雷達信號處理和數(shù)據(jù)處理算法的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。關(guān)鍵詞：機栽氣象雷達：回波信號仿真；仿真系統(tǒng)中圖分類號：P415．2；V355．1文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1674—5590(2012)02—0001—)5SimulationofairborneweatherradarsignalsWURen-biao，HUPeng_j11,。LUXiao-guang(TianjinKeyLabforAdvancedSign以Processing，CAUC，Tia
3、njin300300，Ch／na)Abstract：AsimulationsystemofairborneweatherradarisdesignedusingC#andMatlab∞softwaredevelopmentplatform，whichcanproduceanddisplayhigh-fidelitysignalreceivedbyairbornemeteorologyradar．Basedonthehigh-fidehtymodelingofwindfielddata，weinitializethesimulationparametemi
4、naccordancdwiththetruewaymMnmgofairborneweatherradar，anddoasimulationoftheweatherradarecho，hasbeenareliablesimulationdataandreliabilityverification．Thissystemcouldproducesimulatingsignalofallkindsofmeteorologytargetsinallkindsofpattern，verifyanddisplaysimulatingsisilal．Andsimulat
5、ingsis,lalproducedb，thissystemcouldbeusedforresearchofaithomemeteorologyradarsignalprocessing．Keywords：airborneweatherradar；targetechosignalsimulation；simulationsystem機載氣象雷達具有氣象探測、氣象回避、地形測量、地圖測繪等功能，是民航飛機必不可少的機載電子設(shè)備。機載氣象雷達的關(guān)鍵是信號處理以及數(shù)據(jù)處理部分，也是決定其性能的主要因素。為了開發(fā)高效的信號處理算法和合理的數(shù)據(jù)處理方法，需要利用真
6、實的機載氣象雷達回波信號進行驗證。只有高保真的雷達回波信號，包括多種氣象目標(biāo)(湍流、風(fēng)切變等)、多種模式(湍流、風(fēng)切變模式)下的回波信號，才能滿足需要。目前，雷達回波信號的仿真大部分是針對某一體制的雷達設(shè)計的，如文獻【l一6】給出了一些常見體制雷達的回波信號仿真方法和系統(tǒng)。由于機載氣象雷達的特殊性。針對其回波信號仿真的研究相對較少，文獻『71中仿真模型是簡化的風(fēng)切變模型，不能做到高保真地對氣象目標(biāo)進行仿真，故不能正確反映氣象目標(biāo)的特點。文獻[8]沒有對氣象目標(biāo)建模，僅僅對地雜波進行了回波仿真．且沒有考慮真實場景中雷達的掃描。雷達回波信號仿真的關(guān)鍵在于仿真
7、模型的建立，常見的方法有3種，分別是外場實測法、緊湊場測量法以及理論建模評估法。理論建模評估法通用性最強，應(yīng)用最多，這類方法大多是基于目標(biāo)起伏特性所建立的模型。對于氣象目標(biāo)模型的建立，不同于一般的目標(biāo)建模，常見的目標(biāo)建模大多基于目標(biāo)的起伏特性在時間上的相關(guān)性，建立相應(yīng)的統(tǒng)計模型，對于氣象目標(biāo)仿真模型，不僅要考慮在時間維上的相關(guān)性．還應(yīng)考慮其在空間維上的相關(guān)性，因此不能采用簡單的統(tǒng)計模型的方法。本文利用流體力學(xué)仿真軟件對氣象目標(biāo)高保真建模和仿真的數(shù)據(jù)，依照雷達不同的工作模式如風(fēng)切變模式、湍流模式，設(shè)置相應(yīng)的載機參數(shù)、雷達參數(shù)、收稿日期：2011-10-18
8、；修回日期：201I-12—29基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(61071194
