2 雷达题库
1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31）
2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。
3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。
4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。
5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。
6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。
7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。
8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（冷、暖平流）。
10．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（辐合）、（辐散）和（旋转）等特征。
11．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化的
12．气象目标对雷达电磁波的（散射）是雷达探测的基础。
13．气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D和入射波长λ之比。对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。
14．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF 测（速度）。
15．每秒产生的触发脉冲的数目，称为（脉冲重复频率），用PRF表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为（脉冲重复周期），用PRT表示，它等于脉冲重复频率的（倒）数。
16．降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。与取样体积到雷
达的距离的平方成（反比）。
17．S波段天气雷达是（10）cm波长的雷达。
18．在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为（c波束宽度）。
19．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波.
20．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。
21．0 dBZ、－10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为（1）、（0.1）、（1000）、（10000）(mm6/m3)。
22．SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。
23．写出Z-I关系的表达公式 (b
Z= )
AI
24．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。
25．雷达反射率η是单位体积中，所有降水粒子的（雷达截面之和）。
26．雷达气象方程说明回波功率与距离的（二）次方成反比。
27．在雷莱散射时，散射截面Qs比后向散射截面σ（小）。
28．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。
29．大水滴的后向散射截面总比小水滴的后向散射截面（大很多）。
30．大冰雹的后向散射截面随着降落过程其表面开始融化而增大。
31．电磁波能量沿传播路径减弱的现象，称为衰减。为减少衰减，我国一般在沿海地区安装（S波段）雷达。
32．S波段和C波段的雷达在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减是由降水粒子对雷达波的（散射）和（吸收）造成的。
33．对于相同的脉冲重复频率，C波段雷达的测速范围大约是S波段雷达测速范围的（1/2）。
34．在雷达产品中，反射率因子的最高显示分辨率为1km。
35．在50km以外，我国新一带天气雷达的降水估测使用的仰角是0.5度。
36．对于靠近雷达的强对流回波，应尽量用（抬高）仰角。
37．质点在电磁波作用下产生散射时，散射能量在空间的分布是（不均匀的）。
38．反射率因子的大小反映了气象目标内部降水粒子的（尺度）和（数密度），常用来表示气象目标的强度。
39．单位体积中云雨粒子后向散射截面的总和，称为气象目标的（反射率）。
40．假设单位体积中有400粒直径为1mm的降水粒子，6粒直径为2mm的降水粒子，3粒直径为3mm的降水粒子和1粒直径为4mm的降水粒子，它们对反射因子的贡献是（4mm
＞3mm＞1mm＞2mm）。
41．假设单位体积中有90粒直径为1mm的降水粒子，6粒直径为2mm的降水粒子，3粒直径为3mm的降水粒子和1粒直径为4mm的降水粒子，它们对反射因子的贡献是（1mm ＜2mm＜3mm＜4mm）。
42．一般来说，雷达反射率因子越大，雨强就越大，但这个关系式会受到（bc ）的很大影响。A、衰减B、零度层亮带C、冰雹D、距离
43．多普勒天气雷达的应用领域主要在于对灾害性天气的监测和预警。还可以进行较大范围的降水定量估测，获取降水和降水运体的风场结构，改善高分辨率数值天气预报模式的（初值场）。
44．多普勒雷达主要是由雷达数据采集子系统RDA（数据采集）、雷达产品生成系统RPG（数据处理）、主用户处理器PUP（用户终端）三个部分组成。
45．PUP显示雷达回波时，所标注的回拨所在高度是假定大气为标准大气的情况下计算得到的。
46．新一代天气雷达回波顶高产品中的回波顶高度（小于云顶高度）。
47．使用PPI上的雷达资料时，不同R处回波（处于不同的高度上）。
48．在雷达PPI图上，以雷达为中心，沿着雷达波束向外，随着径向距离的增加距地面的高度（增加）。
49．雷达探测到的任意目标的空间位置可根据（仰角）、（方位角）、（斜距）求得。50．在大气基本满足水平均匀并且雷达周围有降水的条件下，通过分析某一个仰角扫过的圆锥面内径向速度的分布，可以大致判断雷达上空大尺度的（风向、风速）随高度变化的情况。从某一仰角扫描径向速度的分布也可以判断（速度不连续面）。
51．多普勒雷达的局限性（abd）使其探测能力下降或受限。a波束中心的高度随距离增加 b 波束中心的宽度随距离增加 c距离折叠d静锥区的存在52．降水回波反射率因子回波大致可以分为哪几种类型（Cef）。A、阵雨回波 B、暴雨回波C、积云降水回波D、雷阵雨回波e、层状云降水回波f、积云层状云混合型降水回波
53．在层状云或混合云降水反射率因子回波中，出现了反射率因子较高的环行区域，成为零度层亮带。
54．在0°c层附近，反射率因子回波突然（增加），会形成零度层亮带。零度层亮带通常在高于2.4°的仰角比较明显。
55．降水算法要求用来导出降水率的反射率因子的取样位于零度层亮带以下的区域。
56．降水回波的反射率因子一般在在15dbz以上。层状云降水回波的强度很少超过35dbz。大片的层状云或层状云－积状云混合降水大都会出现零度层亮带。
57．当波源和观测者做相对运动时，观测者接收到的频率和波源的频率不通，其频率变化量和相对速度大小有关，这种现象叫做多普勒效应。多普勒天气雷达是利用多普勒效应来测量质点相对于雷达的径向速度.
58．电磁波在真空中是沿（直线）传播的，而在大气中由于（折射）指数分布的不均匀性，就会产生折射，使电磁波的传播路径发生（弯曲）。
59．压、湿随高度变化的不同，导致了折射指数分布的不同，使电磁波的传播发生弯曲，一般有（标准大气）折射、（临界）折射、（超）折射、（负）折射、（零）折射五种折射现象。
60．当雷达波束路径曲率大于地球表面曲率时，称之为超折射。超折射一般发生在温度随高度升高而增加、湿度随高度增加而迅速减小的大气层中。
61．超折射回波主要出现在最低扫描仰角。
62．非降水回波包括：（地物）回波、（海浪）回波、昆虫和鸟的回波、大气（折射指数）脉动引起的回波、（云）的回波等。
63．超拆射回波是因为大气中拆射指数n随高度（迅速减小）而造成的。
64．大气中出现超折射时，电磁波传播路径（微微向下弯曲）。
65．通常，超折射回波的本质是（地物回波）。
66．地物杂波主要有（固定地物杂波）和（超折射地物杂波）。
67．人们把雷达观测到早上所出现的超折射回波，作为一种预算午后可能产生强雷暴的指标是因为低空有暖干盖有利于对流不稳定能量储存。
68．可能导致谱宽增加的非气象条件有：天线转速、距离、雷达的信噪比。
69．多普勒天气雷达的数据质量主要受到地物回波、速度模糊和距离折叠的影响。70．当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的（方位角）是正确的，但是（距离）是错误的。
71．当距离折叠发生时，目标物位于最大不模糊距离r max以外时，雷达把目标物显示在r max 以内的某个位置。
72．多普勒天气雷达能够测量降水粒子的径向速度。
73．对于一个运动的目标，向着雷达运动或远离雷达运动所产生的频移量是相同的，符号不同。
74．新一代雷达可用于定量估测大范围降水，用雷达回波估测的降水值与实际降水存在
着一定的差异，其主要的影响因素是雷达本身的精度、雷达探测高度和地面降水的差异。75．雷达定量测量降水的误差主要是因为（z-I关系不稳定）。
76．相比雨量计估计降水，雷达估计降水量的优点有（ B D ）。A 、时间分辨率高B、空间分辨率高C、不以地面为基础D、范围大
77．强度不变的同一积雨云从雷达站的315°方向200km处向东南方向移动，在雷达上看起来积雨云回波的强度愈来愈强，这是因为距离衰减愈来愈小。
78．在PPI上有一条对流回波带，由远处逼近本站时，在远处只有少数几块回波出现在荧光屏上，随时间逐渐逼近本站，形成一条排列紧密的回波带，这是（b）。a. 气象目标反射因子Z的作用 b.距离作用 c. 对流发展的结果 d. 地物挡住。
79．天气雷达一般分为X波段、C波段、S波段，波长分别是3cm、5cm、10cm。80．98D的最大的最大不模糊探测距离是460km。
81．不存在单一的（脉冲重复频率）使得最大不模糊距离和最大不模糊速度都比较大，这通常称为（多普勒两难）。
82．多普勒两难是指不能同时得到好的速度和强度。“多普勒两难”表现在PRF脉冲重复频率变化对Rmax最大探测距离和Vmax最大不模糊速度的影响，当PRF增加，Rmax（减小）,Vmax( 增加)。
83．最大不模糊距离r max 与脉冲重复频率PRF成反比，而最大不模糊速度V max与脉冲重复频率PRF成正比。
84．如果一个目标在两个脉冲的时间间隔内移动得太远，它的真实相移超过180°，此时雷达测量的速度是模糊的。
85．在线性的假定条件下，雷达获取的经向风速数据通过V AD处理，可得到不同高度上的水平风向和风速，因而可以得到垂直风廓线随时间的演变图。
86．速度方位显示风廓线产品（VWP）代表了雷达上空60km左右范围内风向风速随高度的变化。
87．沿雷达径向方向，若最大入流速度中心位于右侧，则为反气旋性旋转。
88．在速度图上分析风向时，实际风向的矢量必须与从PUP显示屏中心到（零等速线上某一点的连线）垂直。
89．在风向不变的多普勒速度图像中，零等速度线为一条（直线）。
90．某点的径向速度为零，实际上包含两种情况。一种是（该点处的真实风向与该点相对于雷达径向）互相垂直；另一种情况是该点的真实风速为零，在那里的大气运动速度极小或处于静止状态。
91．在径向速度图中，气流中的小尺度气旋或反气旋表现为一个（最大和最小的径向速度对），但两个极值中心的连线和雷达的射线（相垂直）。
92．速度图上等风速线呈弓形时风速（相同），当弓形弯向负速度时，表示大尺度风场为（辐散）；当弓形弯向正速度时，表示大尺度风场为（辐合）。
93．圆形的中气旋流场，在多普勒速度图上表示为有一对对称的（正负速度中心）。94．在雷达回波中，强对流天气的出现和发展往往和（abc）有关，径向速度分布图像中可以看出这些流场特征。A、气流的辐合B、气流的辐散C、气流的旋转D、气流的方向
95．根据对流云强度回波的结果特征，风暴分为单体风暴、多单体风暴和超级单体风暴。每个雷暴单体的生命史大致可分为发展、成熟、消散三个阶段。
96．对流造成的灾害性天气指的是（A B C D）。A下沉气流造成的地面阵风速度超过18m/s B 、任何形式的龙卷 C、直径大于2cm的冰雹 D、暴洪
97．风暴运动是（平流）和（传播）的合成。
98．风暴动力结构及风暴潜在的影响力很大程度上取决于环境的热力不稳定、风的垂直切变和水汽的垂直输送。
99．局地强风暴是在特定的大气环境中发展起来的强大对流系统，环境的最重要特征是强位势不稳定和强风垂直切变。
100．出现超级单体风暴的有利环境条件为：一是大气层结不稳定，二是强的风垂直切变，三是云体低层的环境风速较强。
101．一般而言，对流风暴中的上升气流越强，风暴产生强烈天气的潜势就越大。根据反射率因子的三维结构，也就是说通过比较（高）、（中）、（低）层反射率因子的结构，可以判断其中上升气流的强弱，进而判断该对流风暴有无产生强烈天气的潜势，是属于强风暴还是非强风暴。强上升气流的反射率因子特征包括：低层强反射率因子梯度、中低层弱回波区、中高层回波悬垂。强风暴的上升速度通常超过30m/s。
102．产生强降水的中尺度对流回波的多普勒速度特征是：强的风切变、强的辐合和形变、深厚的积云对流、旋转环流。
103．雷暴大风的部分雷达回波特征包括：反射率因子核心不断下降、中层径向辐合MARC、低层强烈辐散。
104．超级单体的低层反射率因子结构除了核心区偏向一侧，导致该侧反射率因子梯度很大外，还在风暴右后侧出现（钩状回波），低层有弱回波区，中高层有（悬垂回波）结构，同时还有有界弱回波区的存在，回波顶位于（有界弱回波区）之上。
105．垂直风切变是指水平风随高度的变化，垂直风切变的大小往往和形成风暴的强弱有关。
106．在给定湿度、不稳定性及抬升的深厚湿对流中，垂直风切变对雷暴组织和特征的影响最大。
107．在弱的垂直风切变条件下，只有一种类型的强风暴，即脉冲风暴。其特点是初始回波出现的高度较（高），通常在6—9km之间，最大反射率因子超过（50）dBZ，有时会出现风暴顶辐散。其可能产生的强烈天气包括下击暴流、冰雹和弱龙卷.
108．在地面上或地面附近形成17.9m/s以上的灾害性风的向外暴发的强下沉气流称为（下击暴流），与这种灾害性天气现象紧密相关的低层回波是移动迅速、凹状的（弓状回波）。弓形回波是指快速移动的、凸状（顺移动方向）的线状回波。对于显著弓形回波来说，其前进方向的右端，气流呈（反气旋式旋转）。“弓形回波”是（地面大风）的一个很好指标。
109．地面灾害性大风是对流风暴最常产生的强对流天气。直线型的地面风害主要是对流风暴内的下沉气流导致的。影响下沉气流强度的因素包括气块所受的负的热浮力、降水物的重力拖曳和气压扰动的垂直梯度。在比较大的环境垂直风切变条件下，产生地面直线型大风的系统有多单体风暴、飑线和超级单体风暴。它们的一个共同预警指标是出现（中层气流辐合MARC）。另外，（弓形）回波是一种容易产生地面大风的回波形态。110．湿下击暴流的预警指标是（ B D）。A 、强的垂直风切变 B 、云底以上的气流辐合 C 、悬垂回波 D、反射率因子核心的下降
111．在典型的组织完好的飑线中，新单体沿着回波的（前沿）上升，而对于孤立的超级单体风暴或多单体风暴来说，新单体形成于回波（右后侧）。
112．飑线上最有可能形成灾害性天气的部分可以通过低层的强发射率因子（梯度）、中层的悬垂回波及（回波顶）位置从风暴核上方移到飑线（前沿上方）来识别。
113．在PPI上，典型的超级单体几乎都有钩状回波。
114．超级单体最本质的特征是具有一个深厚持久的中气旋。
115．超级单体风暴云中垂直气流基本分为两部分。前部为（斜升气流），后部为（下沉气流）。
116．超级单体风暴前侧V型缺口回波表明强的（入流）气流进入上升气流；后侧V型缺口回波表明强的（下沉）气流，并有可能引起破坏性大风。
117．龙卷涡旋特征TVS是业务用以探测强龙卷的一种方法，TVS的定义有三种指标，切变、垂直方向伸展厚度、持续性。
118．有利于F2级以上龙卷产生的环境条件是强烈的低层垂直风切变和（B低的抬升凝结高度）。A 强烈的大气不稳定B低的抬升凝结高度 C强的对流有效位能 D 较低的0℃层高度
119．只要雷达观测到（中气旋）就可发布强天气警报，而只有观测到（中等以上强度中气旋）时，才能发布龙卷警报。
120．强冰雹的产生与风暴上升气流的强度和尺度以及跨越上升气流的相对风暴气流有关。
121．一般地说，发生大冰雹的潜势与风暴的强度直接相关，而风暴的强度取决于上升气流的尺度和强度。因此，雹暴通常与大片的（强的雷达回波）相连系。
122．大冰雹常常和超级单体紧密相连，它形成并降落在中气旋周围的钩状回波附近（或弱回波区附近）的强回波区中。
123．冰雹是冰雹云的产物，多数是超级单体风暴、多单体风暴、（飑线）三类强风暴云中的任一种。但较强的雹灾多半是由（超级单体）风暴云造成。
124．回波强度最大值、有界弱回波区BWER的大小、弱回波区WER的大小、垂直累积液态水含量VIL的大值都可以作为判断强降雹潜势的指标。
125．垂直累积液态水含量VIL是反射率因子的垂直累积，代表了风暴的综合强度。126．具有宽阔的弱回波区或有界弱回波区，特别是它们上方存在（强反射率因子核）的风暴最有利大冰雹或强降雹的发生。
127．有利于冰雹生长的条件之一是运体要具有深厚的负温区，负温区指0℃～－20℃区。一般认为云内0℃层的高度在600hPa上下，-20℃高度在（ 400hPa ）等压面高度附近或以下有利于冰雹的生成。
128．当45-55dbz的回波强度达到-20℃层的高度时，最有可能产生冰雹。
129．一般来说，在产生冰雹的雹云中最大上升速度及水分累积区的高度一般在零度层以上。水分累积区的厚度不小于1.5-2.0公里。能较快增长为雹块的雹胚为过冷水冻滴。130．有利于强冰雹产生的部分环境因素包括：CAPE值较大、0℃层高度不太高、环境垂直风切变较大。
131．大冰雹产生的其他指标还包括风暴顶的强辐散以及与气团有关的季节性的大垂直累积液态水量VIL。S波段雷达出现（三体散射）将明确表明风暴中存在大冰雹。一般0℃层高度超过（4.5）km降雹的可能性就非常小。
132．三体散射现象是指由于雷达能量在强反射率因子区向前散射而形成的异常回波。强反射率因子区与强冰雹联系密切，这些强回波区域典型的强回波强度通常大于（60dbz）。
133．产生三体散射（TBBS）的冰雹回波，类似细长的钉子状从强回波区沿径向伸展；它的（径向速度）很小，（谱宽）很大。
134．通常，冰雹云的雷达回波比一般积雨云强，是由于冰雹云比积雨云的（云中粒子的尺度大）。
135．在强对流天气临近预报预警中，A-I中最有用的4个产品为DEFH。（A速度方位显示V AD、B弱回波区WER、C组合切变CS、D风暴路径信息STI、E冰雹指数HI、F中气旋M、G回波顶ET、H垂直累积液态水含量VIL、I分层组合反射率因子。
136．关于回波顶描述正确的是：把强度大于等于18.3dbz的回波所在高度定义为回波顶高；雷达旁瓣回波可能导致过高估计回波顶高；雷达近距离处，由于仰角限制，可能导致低估回波顶高；产品经常出现阶梯式形状回波。
137．一般认为阵雨、雷电、冰雹、强飑、龙卷风这几种对流性天气所要求的积雨云的高度和强度，大致上是一个比一个更大。
138．边界层辐合线在新一代天气雷达反射率因子图上呈现为（窄带回波），强度从几个dBZ到十几个dBZ。
139．垂直风廓线产品VWP对分析（ B C D ）是有用的。A、最大径向速度B 、高低空急流 C 、垂直风切变 D、热力平流类型
140．梅雨锋暴雨回波中，在RHI上，强回波位于O℃等温线的（下部）。
141．最常用的19号产品用途包括估计系统的强度、冰雹的潜在性和（ C 风暴结构）。A雷暴强度 B大风的潜在性C风暴结构 D 回波顶高
142．最常用的V27号产品用途包括估计风向风速、确定水平和垂直切变和（B识别强天气系统）。A 估计降水量 B 识别强天气系统 C 估计辐合辐散 D 判别上生运动强弱143．应用垂直最大回波强度显示（最大）产品应注意：（1）、应注意近距离处的回波干扰，以免把地物回波误认为最大回波强度。（2）、在远距离处，由于最低仰角获取的数据离地面有一定高度，所以有可能探测不到真正的（最高仰角）回波强度。（3）、由于业务工作的时间限制，一般体积扫描的（反射率因子）不会很大，所以在雷达周围地区不一定能探测到最大回波强度。所在位置；并说明判断理由。东乡附近有中气旋存在，在约20公里范围内存在正负速度对，速度差较大（20m/s以上），持续两个体扫。
144．多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？答：三个子系统RDA、RPG、PUP组成1）雷达数据采集子系统(RDA)，主要功能：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的反射能量，通过数字化形成基本数据。2）雷达产品生成子系统(RPG)由宽带通讯线路从RDA接收数字化的基本数据、对基本数据进行处理并生成各种产
品、将产品通过窄带通讯线路传给用户。3）主用户终端子系统（PUP）主要功能是获取、处理和存储接收来自RPG的产品，包括各种产品的显示及强天气的自动报警设置等。145．后向散射截面？答：设有一个理想的散射体，其截面面积为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面面积σ就称为实际散射体的后向散射截面。
146．给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。答：Z=
单位体积6 i
D反射率因子的大小，反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，常用来表示气象目标物的强度。
147．零速度和零速度线？答：当实际风为零时或雷达波速与实际风垂直时，径向速度为零，称为零速度；径向速度相同的点构成等速度线；由雷达径向速度为零的点组成的线称为零等速度线。
148．什么是多普勒效应？WSR-88D CINRAD 测量多普勒雷达的径向速度的主要技术是什么？答：多普勒效应：当接受器（者）与能量源处于相对运动状态时，能量到达接受器时的频率的变化。WSR-88D CINRAD 不直接测量多普勒频移来确定目标的径向速度以，而是通过测量相继返回脉冲之间的位相差来确定目标物的径向速度。这种测速技术简称为“脉冲对处理”
149．什幺是多普勒两难？答：由于最大不模糊距离r max与脉冲重复频率PRF成反比，而最大不模糊速度与V max与脉冲重复频率PRF成正比，因此不存在一个单一的重复频率PRF能够同时使r max与V max都比较大。这通常称为“多普勒两难”。
150．天气雷达有哪些固有的局限性？答：1）波束中心的高度随距离增加而增加2）波束宽度随距离的增加而展宽3）静锥区的存在。
151．为什么要尽可能使用近距离、低仰角的雷达资料？答：由雷达测高公式可知①当仰角越大时，那么雷达天线波束轴线离地面的高度越高，可能已探测到积雨云顶部，因而此时雷达回波可能只是云回波，而不是降水回波。②当距离越大时，同样使探测高度越高，探测到的已不是降水回波，即使是已接地的降水回波，由于距离远，降水粒子的散射以及大气介质的吸收，使得衰减越厉害，因而探测到的回波强度以及回波分布等都因衰减受到了很大影响。
152．简述雷达定量测量降水的基本步骤以及影响降水估算精度的因子。答：雷达定量测量降水的基本步骤：首先利用每个体扫的最低4个仰角的反射率因子求得混合扫描反射
率因子，其次根据Z-R关系求得降水率，然后对时间累加得出某段时间内的累积降水，最后利用雨量计数据对雷达估测降水进行调整、输出。影响降水估算精度的因子有：不恰当的Z-R关系、雷达本身的定标误差、湿的天线罩、零度层亮带、远距离处雷达波束从降水系统上面穿过、地物杂波、冰雹影响等。
153．简要分析利用Z-I关系（也称Z-R关系，Z=aI b）定量测量降水产生误差的原因。答：（1）不适当的Z-I关系造成的误差。不同的气候条件、不同的降水类型其Z-I关系的系数A、B有很大不同（2）由于地球曲率的影响在不同探测距离和仰角上的取样高度不同导致估测偏差（3）雷达在零度层亮带取样、发生超折射时将过高估计降水（4）雷达取样位置下的蒸发导致对降水过高估计，取样位置下地形对降水的加强作用又导致过低估计降水（5）其他如雷达定标误差、电磁波的衰减等也会引起偏差.
154．产生对流风暴环境条件包括哪几个？答：（1）热力（浮力）不稳定与CAPE（2）垂直风切变（3）水汽条件（4）抬升条件
155．对流风暴可以分为哪四类？答：（1）普通单体风暴（2）多单体风暴（3）飑线（4）超级单体风暴
156．利用新一代天气雷达回波图像分析强对流天气系统时主要是用哪些产品？并给出强对流回波特征？对强对流系统的雷达探测产品有：反射率因子R、平均径向速度V、相对于风暴的平均径向速度SRM、组合反射率因子CR、反射率因子垂直剖面、垂直累积液态水量VIL、回波顶ET、冰雹指数HI、一小时累积降水OHR、强天气分析SWA、中气旋M 等产品。它们可能是下列特征：弱回波区、有界弱回波区、中气旋、风暴顶辐散、三体散射长钉、钩状回波、前侧V型槽口、后侧入流V型槽口等。
157．探测强对流天气需选用哪几个多普勒雷达产品？（1）组合反射率CR（2）垂直最大回波强度显示RHI（3）垂直累积液态水VIL（4）风暴相对平均径向速度SRM和基本速度V（5）风廓线VWP（6）回波顶ET（7）中气旋（8）冰雹指数
158．产生强对流天气的雷达回波有几种？答：弓形回波、有界弱回波区（BWER）或弱回波区、大于等于50dbz回波区、垂直液态水（VIL）的大值区、钩状回波、三体散射回波、与中气旋相伴强回波（大于50dbz）。
159．垂直风切变对雷暴发展的主要作用是什么？答（1）在切变环境下能够使上升运动倾斜，这就使得上升气流中形成的降水质点能够脱离上升气流，而不会因拖曳作用减弱上升气流的浮力。（2）可以增强中层干冷空气的吸入，加强风暴中的下沉气流和低层冷空气的外流。再通过强迫抬升使得流入的暖湿气流更加强烈地上升，从而加强对流。160．简述脉冲风暴的雷达回波特征？答:(P102)脉冲风暴是发展迅速的强风暴，它产生
于弱的垂直风切变环境中，同时环境具有较厚的底层湿层和高度的垂直不稳定性。脉冲风暴尽管具有单个单体的特征，但是很少以真正单个单体形式出现。强脉冲单体通常是在结构松散的多单体风暴中几个演变单体中的一个。强脉冲单体通常是在浅对流和若干非强单体出现以后才出现的。脉冲风暴的回波结构由三个特点，一是初始回波出现的高度，一般在6－9公里之间，二是强回波中心值一般大于50 dBZ,三是强中心所在的高度也较高，一般在－10℃等温线的高度左右。多普勒天气雷达回波速度场中可分辨出的特征包括风暴顶的强辐散气流，云底附近或其以上的强辐合气流。
161．雷暴大风的主要雷达回波特征有哪些？有利于雷暴大风产生的环境条件是什么？雷暴大风的主要雷达回波特征：具有弓状、线状、窄带状，并伴有高反射率因子，一般在45-60dBZ，顶高在10km以上。雷暴大风产生的环境条件：除了强对流发生的3个基本条件外，依赖于降水粒了和微物理特征、环境大气的温度垂直递减率、夹卷作用和环境相对湿度的垂直分布。较大环境风垂直切变条件下，产生多单体风暴、飑线和超级单体风暴系统引起地面直线型大风。
162．简述阵风锋是如何形成的?答：雷达回波接地是风暴成熟阶段的开始，此时，云中上升气流达到最大，随着降水过程的开始，由于降水粒子所产生的拖曳作用，形成了下沉气流。然后，这种下沉气流在垂直和水平方向扩展。这种冷性下沉气流作为一股冷空气，在近地面的低层向外扩展，与风暴运动前方的低层暖湿空气交汇而形成飑锋，又称阵风锋。
163．飑线在雷达回波中有什么特征？答：飑线是呈线状排列的对流单体族，其长和宽之比大于5:1.
164．强降水（暴雨）的雷达回波性质与形状（特征）？答：产生强降水的回波性质主要以雷阵雨回波、混合型降水回波、和层积混合为主，形状为带状、团、块状、絮状结构。165．多普勒天气雷达能为短时强降水预报提供哪些线索？（1）从多普勒天气雷达径向速度图识别低空急流及随时间的变化，（2）降水率（雨强）估计：一般来说，反射率因子越大，雨强超强，但要注意正确分析冰雹和零度层亮带的影响，特别是在反射率因子剖面图上，大反射率因子位于-20度以下，则发生强降水的可能性大（3）产生降水的对流系统主要轴的取向与系统移动方向的关系，从而提供降水持续时间长短的信息。（4）每一个次流域面积上雨量的定量估计。
166．强冰雹的主要雷达识别判据是什么？有利于强冰雹产生的环境条件是什么？答（1）强度回波特征：回波强度最大值及所在高度，回波强度和务地的气候条件有关，一般在45-55DBZ，当强回波必须扩展到0度等温线以上高度，当扩展到0度等温线以上高度降
大雹的可能性很大。（2）有界弱回波区BWER或弱回波区WER存在，区域越大，降大雹的可能性，越大。（3）高垂直积分液态水（4）三体散射长钉TBSS （5）风暴顶辐散可以增加判断大雹的可能性。除了强对流发生的3个基本条件外，大的对流有效位能CAPE和较大的风垂直切变是产生大冰雹的有利条件。
167．利用天气雷达资料判断大冰雹最有效的方法是什幺？答：1）判断大冰雹最有效的方法是检查较高的反射率因子（45或50dBZ）能否扩展到0oC，特别是-20oC 等温线高度以上。2）此外，具有宽大的弱回波区WER或有界弱回波区BWER的回波特征的风暴更有可能产生大冰雹。3）大冰雹产生的其它指示还包括风暴顶的强辐散以及与气团有关的季节性的大VIL（垂直累积液态水量）值。
168．大冰雹的回波特征？答：（1）强度回波 A、-20oC 等温线以上超过50dbz的反射率因子。 B、有界弱回波区（BWER）或弱回波区（WER）域大小。C、垂直液态水（VIL）的大值区。（2）风暴顶辐散（3）三体散射回波
169．在日常的雷达回波产品中“三体散射回波”有什么特点？答：回波强度通常小于等于20dbz；呈类似细长的钉子状，从强回波区沿径向伸展；它的径向速度很小，谱宽很大。170．在速度埸中如何判断中气旋？答：（1）核区直径（最大入流速度和最大出流速度之间的距离）小于10 km。（2）垂直延伸厚度大于等于垂直尺度的三分之一。（3）上述两类指标都满足的持续时间至少为两＜个体扫。
最新多普勒雷达系统仿真
多普勒雷达系统仿真
精品好文档，推荐学习交流 摘要 现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好，作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。本文以MATLAB为软件平台，充分利用其提供的通信工具箱和信号处理工具箱中的模块，对数字调制解调系统进行Simulink设计仿真，并且进行误差分析。 数字化正交数字化正交调制与解调是通信系统中十分重要的一个环节，针对不同的信道环境选择不同的数字化正交数字化正交调制与解调方式可以有效地提高通信系统中的频带利用率，改善接收信号的误码率。本设计运用Simulink仿真软件对二进制调制解调系统进行模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示、误差分析以及综合性能分析，重点对BASK，BFSK，BPSK进行性能比较和误差分析。在实际应用中，视情况选择最佳的调制方式。 本文首先介绍了课题研究的背景，然后介绍系统设计所用的Simulink仿真软件，随后介绍了载波数字调制系统的原理，并根据原理构建仿真模型，进行数字调制系统仿真，最后对设计进行总结，并归纳了Simulink软件使用中需要注意的事项。本文的主要目的是对Simulink的学习和对数字调制解调理论的掌握和深化，为今后在通信领域继续学习和研究打下坚实的基础。 关键字：排通信系统，Simulink仿真，数字化调制解调，BASK，BFSK
精品好文档，推荐学习交流 ABSTRACT TheThe Modern communication systems require communication distance, large communication capacity, good transmission quality, as one of its key technologies modem technology has been an important direction for researchers. In this paper, MATLAB software platform, providing full use of its communications toolbox and signal processing toolbox module, digital modulation and demodulation system Simulink design simulation and error analysis. Modulation and demodulation is a very important part of the communication system, for different channel environment to select different modulation and demodulation system can effectively improve the spectrum efficiency in a communication system, improve the bit error rate of the received signal. This design using Simulink simulation software binary modulation and demodulation system modeling, system design, simulation demo showed that the error analysis and comprehensive performance analysis, focusing on the BASK, BFSK, BPSK performance comparison and error analysis. In practice, as the case may select the best modulation. This paper describes the background of the research, then describes the system design using Simulink simulation software, then introduced the carrier digital modulation system of principles, and build a simulation model based on the principle of digital modulation system simulation, and finally the design summary and induction Simulink software matters that need attention. The main purpose of this paper is to study and Simulink digital modem theory of mastery and deepening for the future to continue learning and research in the field of communication and lay a solid foundation. Key Words: queuing theory, demand management, telecom offices
多普勒天气雷达练习题
练习题2 1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31）2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。 3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。 4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。 5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。 6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。 8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。 9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（冷、暖平流）。 10．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（辐合）、（辐散）和（旋转）等特征。 11．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化
12．气象目标对雷达电磁波的（散射）是雷达探测的基础。 13．气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。 14．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF测（速度）。 15．每秒产生的触发脉冲的数目，称为（脉冲重复频率），用PRF 表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为（脉冲重复周期），用PRT表示，它等于脉冲重复频率的（倒）数。 16．降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。与取样体积到雷达的距离的平方成（反比）。 17．S波段天气雷达是（10）cm波长的雷达。 18．在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为（c波束宽度）。19．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波. 20．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。 21．0 dBZ、－10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为（1）、（0.1）、（1000）、（10000） (mm6/m3)。 22．SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。 23．写出Z-I关系的表达公式 (b Z ) AI 24．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。 25．雷达反射率η是单位体积中，所有降水粒子的（雷达截面之和）。 26．雷达气象方程说明回波功率与距离的（二）次方成反比。
几种非线性滤波算法的研究-内附程序
2017 年秋季学期研究生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:雷达系统导论 学生所在（系）:电子与信息工程学院 学生所在学科:电子与同学工程 学生姓名: 学号: 学生类别: 考核结果阅卷人 第 1 页（共页）
几种非线性滤波算法的介绍与性能分析 作者姓名：学号： 专业院系：电信学院电子工程系 电子邮件： 摘要—非线性滤波算法在雷达目标跟踪中有着重要的应用，对雷达的跟踪性能有着至关重要的影响。好的滤波算法有利于目标航迹的建立及保持，能够得到较精确的目标位置，为发现目标后的后续工作提供可靠的数据依据。本文重点介绍了雷达数据处理中的几种非线性滤波算法：扩展卡尔曼滤波（EKF）、不敏卡尔曼滤波（UKF）、粒子滤波（PF），并且给出了一个利用这三种算法进行数据处理的一个实例，通过这个实例对比分析了这三种算法的性能以及优劣。 关键字—非线性滤波算法；扩展卡尔曼滤波；不敏卡尔曼滤波；粒子滤波； I.概述（一级表题格式） 在雷达对目标进行跟踪前要先对目标进行检测。对于满足检测条件的目标就需要进行跟踪，在跟踪的过程中可以利用新获得的数据完成对目标的进一步检测比如去除虚假目标等，同时利用跟踪获得数据可以进一步完成对目标动态特性的检测和识别。因此对目标进行准确的跟踪是雷达性能的一个重要指标。在检测到满足条件的目标后，根据目标运动状态建立目标运动模型，然后对目标跟踪算法进行设计，这是雷达目标跟踪中的核心部分。 目前主要的跟踪算法包括线性自回归滤波，两点外推滤波、维纳滤波、- αβ滤波、加权最小二乘滤波、维纳滤波和卡尔曼滤波[1]。对于线性系统而言最优滤波的方法就是卡尔曼滤波，卡尔曼滤波是线性高斯模型下的最优状态估计算法。但是实际问题中目标的运动模型往往不是线性的，因此卡尔曼滤波具有很大的局限性。目前主要用的非线性滤波算法可以分为高斯滤波和粒子滤波[2]。不敏卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波就是高斯滤波中的典型代表，也是应用相对较为广泛的。粒子滤波的应用范围比高斯滤波的适用范围要广，对于系统状态非线性，观测模型非高斯等问题都有很好的适用性。本文具体分析阐述了扩展卡尔曼滤波算法，不敏卡尔曼滤波算法，粒子滤波算法，并且通过一个实例利用仿真的方法分析了这三种算法在滤波性能上的优劣，最后对这三种算法做了一定的总结。 我本科毕业设计题目为《基于历史数据的路径生成算法研究》，由于我是跨专业保研到电信学院，该课题所研究内容不属于雷达系统研究范围，是一种城市路网最快路径生成算法。 II.几种非线性滤波算法 A.扩展卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波是将非线性系统转换为近似的线性系统的一种方法，其核心思想是围绕滤波值将非线性函数展开成泰勒级数并略去二阶及以上的项，得到一个近似的线性化模型，然后应用卡尔曼滤波完成状态估计。 扩展卡尔曼滤波状态空间模型： k k k w x f+ = + ) ( x 1 状态方程 k k k v x h+ =) ( z观测方程 其中(.) f和(.) h为非线性函数 在扩展卡尔曼滤波中，状态的预测以及观测值的预测由非线性函数计算得出，线性卡尔曼滤波中的状态转移矩阵A阵和观测矩阵H阵由f和h函数的雅克比矩阵代替。 对 (.) f和(.) h Taylor展开，只保留一次项有： ) ? ( ) ?( ) ( k k k k k x x A x f x f- + ≈ ) ? ( ) ?( ) ( k k k k k x x H x h x h- + ≈ 其中： k k x x k k dx df A ?= =为f对 1- k x求导的雅克比矩阵 k k x x k k dx dh H ?= =为h对 1- k x求导的雅克比矩阵 ) ?( ? 1-k k x f x=，于是可以得出： k k k k k k k w x A x f x A x+ - + ≈ + ) ? ) ?( ( 1 k k k k k k k v x H x h x H z+ - + ≈ + ) ? ) ?( ( 1 通过以上变换，将非线性问题线性化。接下来EKF 滤波过程同线性卡尔曼滤波相同，公式如下: )) | (?( ) |1 ( X?k k X f k k= + ) ( ) ( ) | ( ) ( ) |1 (P k Q k k k P k k k+ Φ' Φ = + )1 ( )1 ( ) |1 ( )1 ( )1 (S+ + + ' + + = +k R k H k k P k H k )1 ( )1 ( ) |1 ( )1 ( K1+ + ' + = +-k S k H k k P k
雷达系统仿真matlab代码.docx
% ====================================================== =====================================% % 该程序完成16个脉冲信号的【脉压、动目标显示/动目标 检测（MTI/MTD）】 % ====================================================== =====================================% % 程序中根据每个学生学号的末尾三位（依次为XYZ）来决定仿真参数，034 % 目标距离为[3000 8025 9000+(Y*10+Z)*200 8025]，4个目标 % 目标速度为[50 0 (Y*10+X+Z)*6 100] % ====================================================== =====================================% close all; %关闭所有图形 clear all; %清除所有变量 clc; % ====================================================== =============================% % 雷达参 数 % % ====================================================== =============================% C=3.0e8; %光速(m/s) RF=3.140e9/2; %雷达射频 1.57GHz Lambda=C/RF;%雷达工作波长 PulseNumber=16; %回波脉冲数 BandWidth=2.0e6; %发射信号带宽带宽B=1/τ，τ是脉冲宽度TimeWidth=42.0e-6; %发射信号时宽 PRT=240e-6; % 雷达发射脉冲重复周期(s),240us对应 1/2*240*300=36000米最大无模糊距离 PRF=1/PRT; Fs=2.0e6; %采样频率
舟山多普勒天气雷达原理与业务应用试题
多普勒天气雷达原理与业务应用试题 1、新一代天气雷达主要有哪三个部分组成？ 答：雷达数据采集（RDA ）、雷达产品生成（RPG ）和主用户处理器（PUP ）。 2、雷达数据采集（Radar Data Acquisition ）简称RDA ，有哪几部分构成？ 答：发射机、天线、接收机和信号处理器。 3、主用户处理器（Principal User Processor ）简称PUP ，主要功能是什么？ 答：获取、存储和显示产品。 4、新一代天气雷达第一级数据是由接收机输出的模拟数据，第二级数据是由信号处理器产生的最高时空精度的高分辨率数据，称为 基数据 ；第三级数据是由RPG 生成的数据，称为 产品数据 。 5、新一代天气雷达有哪4种常用体扫模式？强对流天气过程中最好使用何种扫描模式？ 新一代天气雷达有VCP11、VCP21、VCP31、VCP32四种常用体扫模式。 强对流天气过程中最好使用VCP11体扫模式。 6、雷达气象方程为i i kdr t r r r h G P P 单位体积∑?=-σψπθφλ0 2.02 22210.)2(ln 1024，其中G 表示 天线增益 ，λ表示 雷达波长 ， σ表示 粒子的后向散射截面 。 7、在瑞利散射条件下， 单位体积 单位体积 ∑∑= 62 4 5||i i D k λπσ，定义反射率因子单位体积 ∑= 6 i D Z ，则雷达气象方程可表示为C P r Z r 2= ，其中22 23||)2(ln 1024K h G P C t λθφ π=。在不满足瑞利散射条件下，雷达气象方程要表示为同一形式C P r Z r e 2=，则e Z 称为 等效反射率因子 。 8、反射率因子和回波功率的表示形式分别定义为 0 lg 10Z Z dBZ ?=（10=Z 3 6/m mm ）和 min lg 10P P dB r ?=，将雷达气象方程 C P r Z r 2= 变换为
雷达系统导论
雷达系统导论（第三版）目录 作者介绍：Skolnik博士：美国国家工程院院士，IEEE会士担任美国海军研究实验室雷达分部负责人已有30余年，第一个在雷达技术与应用方面获得IEEE Dennis J．Picard 章；同时是IEEE Harry钻石奖，JohnsHopkins大学著名男毕业生奖，以及美国海军著名文官服务奖的获得者。Skolnik博士曾是IEEE会刊编辑，编著有《雷达手册》（由McGraw—Hill出版社出版，中文版第二版由电子工业出版社出版）和《雷达应用》（由IEEE出版）等书。 国际雷达会议资料： https://www.360docs.net/doc/fa14909064.html,/search/searchresult.jsp?history=yes&queryText=%28%28rad ar+conference%29%3Cin%3Emetadata%29 第1章雷达简介 1.1 基本雷达 1.2 雷达方程的简单形式 1.3 雷达框图 1.4 雷达频率 1.5 雷达的应用 1.6 雷达的起源 参考文献 习题 第2章雷达方程 2.1 引言 2.2 噪声中信号的检测 2.3 接收机噪声和信-噪比 2.4 概率密度函数 2.5 检测和虚警概率 2.6 雷达脉冲的积累 2.7 目标雷达横截面积 2.8 雷达横截面积的起伏 2.9 发射机功率 2.10 脉冲重复频率 2.11 天线参数 2.12 系统损耗 2.13 其他有关雷达方程的考虑 参考文献 习题 第3章 MTI雷达和脉冲多普勒雷达 3.1 引言 3.2 延迟线对消器 3.3 参差脉冲重复频率 3.4 多普勒滤波器组 3.5 数字MTI处理 3.6 运动目标检测器 3.7 MTI性能的限制 3.8 运动平台的MTI（AMTI） 3.9 脉冲多普勒雷达 3.10 其他的多普勒雷达 参考文献 习题 第4章跟踪雷达 4.1 用雷达跟踪 4.2 单脉冲跟踪 4.3 圆锥扫描和顺序波束转换 4.4 跟踪精度的限制 4.5 低角跟踪
雷达信号matlab仿真
雷达信号matlab仿真
雷达系统分析大作 作 者： 陈雪娣 学号：0410420727 1. 最大不模糊距离： ,max 1252u r C R km f == 距离分辨率： 1502m c R m B ?= = 2. 天线有效面积： 22 0.07164e G A m λπ == 半功率波束宽度： 3 6.44o db G θπ == 3. 模糊函数的一般表示式为 () ()()2 2* 2 ;? ∞ ∞ -+= dt e t s t s f d f j d πττχ 对于线性调频信号 ()21 j t p p t s t ct e T T πμ??= ? ??? 则有： ()()2 21 ;Re Re p j t T j t d p p p t t f ct ct e e dt T T T πμπμτ χτ∞+-∞????+= ? ? ? ????? ? () ()()sin 1;11d p p d p d p p f T T f T f T T τπμττχττπμτ????+- ? ? ? ???????=- ? ?????+- ? ? ? ? 分别令0,0==d f τ可得()()2 2 0;,;0τχχd f ()() sin 0;d p d d p f T f f T πχπ=
()sin 1 ;01 1p p p p p T T T T T τπμττχττπμτ?? ??- ? ? ? ???????=- ? ?????- ? ?? ? 程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下:
4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下:
多普勒天气雷达原理与业务应用思考题
1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？ 答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？ 答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测；四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？ 答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31/VCP32——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？ 答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。 答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度； 、 ：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离； ：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。 答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。 答： 定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其 上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面面积?就称为实际散射体的后向散射截面。 物理意义：定量表示粒子后向散射能力的强弱，后向散射截面越大，粒子的后向散射能力越强，在同等条件下，它所产生的回波信号也越强。 8 什么是天气雷达工作频率？什么是天气雷达脉冲重复频率？ 答：工作频率——天气雷达发射的探测脉冲的震荡频率 脉冲重复频率——每秒产生的触发脉冲的数目 9 什么是波束的有效照射深度和有效照射体积？ 答：有效照射深度——雷达发出的探测脉冲具有一定的持续时间τ，在空间的电磁波列就有一定的长度h=τc ，在雷Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=
(完整版)雷达系统导论第3-4章作业答案
雷达系统导论作业 [1] 3.1沿圆轨道绕地球飞行的卫星高度为5000海里，速度为2.7海里/秒。（a ）如果UHF （450MHz ）雷达位于轨道平面内，当卫星 刚出现在地平线上时观察到的多普勒频移是多少（地球半径为3440海里，忽略大气折射和地面反射的影响）？(b)当卫星处于天顶时多普勒频移是多少？ 解答：（a ）当卫星刚出现在地平线上时 径向速度为 )(1.15000 344034407.2cos 节=+?=+?==h R R v v v r α （注：1节＝1海里/小时，1海里=1.852公里） 故多普勒频移)(7.1)45.01.143.343.32)(Hz GHz f v v Hz f t r r d =??===（（节）λ (b)当卫星处于天顶时径向速度为)(7.2节=r v 故多普勒频移)(17.4)45.07.243.343.3)(Hz GHz f v Hz f t r d =??==（（节） [2] 3.2. 220MHz VHF 雷达的最大非模糊距离为180海里。（a ）第一盲速（单位为节）是多少？(b) 重复习题（a ），但雷达工作在1250MHz 的L 波段。(c) 重复习题（a ），但雷达工作在9375MHz 的X 波段。(d)为了获得与（a ）中的VHF 雷达一样的盲速，(c) 中X 波段雷达的非模糊距离（海里）为多少？(e)如果需要第一盲速为（a ）中盲速的雷达，你愿意选择VHF 雷达还是X 波段雷达？请解释你的回答（有可能没有唯一解）。 解答：（a ）Hz R c f c R T un p un p 450010852.11802103223 8 =????==?=， （节）5950450010 22010397.097.0)()(97.0)(68 1=????=??==p p f f c Hz f m kt v λ （b ）Hz f p 4500=，（节）1047450010 125010397.0)()(97.068 1=????==Hz f m v p λ （c ）Hz f p 4500=，（节）140450010937510397.0)()(97.06 8 1=????==Hz f m v p λ （d ）海里）公里(8.1)(33.34500 21032228 ==??===?=p p un un p f c cT R c R T （e ）如果需要第一盲速为（节）5950)()(97.01==Hz f m v p λ，从上面的计算可以 看出，随着雷达工作频率的升高（波长的减小），要求p f 升高，则最大非模糊距
(整理)卫星与雷达复习题.
预报员试题/卫星与雷达； 极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 太阳耀斑：。 在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 多普勒效应： 指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 下击暴流：能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 云线：带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 阵风锋：雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 雹暴云团以冰雹、大风天气为主的云团。 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表：
C.红外图、可见光图、水汽图 红外云图的波长区间____。 B. 10.5至12.5um 可见光云图的波长区间____。 C. 0.4至1.1um 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um 红外云图的色调取决于物体________________。 B.表面温度的高低 白天在可见光图像上何处的云趋于更亮些： A.当面向太阳时； 可见光云图的色调取决于物体________________。 A．对太阳光的反照率的大小 水汽图的色调取决于物体________________。 C.水汽含量 一般来说，在( )上，云顶高度越高，则温度越低，云的色调越白。 A. 红外图 进行云识别时最主要因子包括： B.云识别时使用的图像种类； 暗影和高亮度在下面那种情况可观测到？ B.可见光图像上
多普勒天气雷达原理与业务应用测验1(答案)..
多普勒天气雷达原理与业务应用测验一 （一至四章） 一、填空题 1、天气雷达是探测降水系统的主要手段，是对强对流天气（冰雹、大风、龙卷和暴洪）进行监测和预警的主要工具之一。 2、RDA由四个部分构成：发射机、天线、接收机和信号处理器。 3、PUP可以通过以下三种方式获取产品：（1）常规产品列表；（2）一次性请求；（3）产品-预警配对。 4、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减是由降水离子对于雷达雷达波的散射和吸收造成的。 5、.新一代多普勒雷达估测累计降水分布时，雷达采样时间间隔一般不应超过10分钟，除受本身精度限制外，还受降水类型（Z-R关系）、雷达探测高度、地面降水差异和风等多种因素影响。 6、多普勒雷达能测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移上限是180度，其对应的径向速度值称为最大不模糊速度。 7、径向速度图中，零等速线呈“S”型表示，实际风随高度顺时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的西风。反之，零等速线呈反“S”型表示，实际风随高度。逆时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的东风。 8、WSR-88D和我国新一代天气雷达的脉冲重复频率在300-1300范
围内。 9、多普勒天气雷达的最大不模糊距离与雷达的脉冲重复频率成反比，相应的最大不模糊速度与脉冲重复频率成正比。 10、对于SA和SB型雷达，基数据中反射率因子的分辨率为1K M×1°，而径向速度和谱宽的分辨率为0.25K M×1°。 11、积状云降水一般有比较密实的结构，反射率因子空间梯度较大，其强度中心的反射率因子通常在35dbz以上，而层状云降水回波比较均匀，反射率因子空间梯度较小，反射率因子一般大于15dbz而小于30dbz。 12、雷达波束和实际风向的夹角越大，则径向速度值越小；实际风速越小，径向速度也越小。 13、如果一个模糊的径向速度值是 45 节，它的邻近值是-55 节，最大不模糊径向速度是 60节，那么这个径向速度的最可能值是节（-75）14、我国的新一代天气雷达主要采用（VCP11、VCP21、VCP31）三种体扫模式。 15、雷达产品生成子系统有主要功能有：（产品生成）；（产品分发）；雷达控制台；（第三级数据存档）。 16、主用户处理器PUP是的主要功能有：（产品请求）；（产品数据存档）；产品显示；（产品编辑注释）；状态监视。 17、在瑞利散射条件满足的情况下，降水粒子集合的反射率因子只与降水粒子本身的（尺寸）和（数密度）有关。 18、（距离折叠）是雷达对产生雷达回波的目标物位置的一种辨认错误。
雷达技术课程设计报告
课程设计任务书
摘要 雷达是一种全天时、全天候的传感器，可以安装在车辆、飞机和卫星等多种平台上，在军事和民用等方面都具有重要的应用价值，因此一直受到世界各国的高度重视。仿真是现代雷达系统设计成功的基础，从这一点来说，毫无疑问，没有任何软件比MATLAB 更好。 经过改革开放几十年的发展，我国在雷达领域取得了长足的进步，特别是最近十几年，随着国家的不断投人，我国的雷达事业进人了一个快速发展的时期。X波段地基雷达（GBR）是美国国家导弹防御系统中段防御和拦截系统中最主要和最有效的目标精确跟踪和识别传感器之一，它负责中段监视和截获、预测弹道和实测弹道的精度、识别和目标分类等重要功能，对GBR的系统分析和仿真研究，探究其工作机理和识别手段，不但对于研究弹道导弹的有效突防措施和攻防对抗有着重要意义，对于发展我国自己的空间监测和弹道导弹防御系统也有着重要的参考价值。 本文介绍了运用雷达技术基础理论按所给要求设计一个简单的地基雷达系统，并介绍所运用的相关原理及对相关结果分析和改进。 关键词:MATLAB；地基雷达；系统仿真；功率孔径积；计算机辅助教学 Abstract The use of digital signal processing theory and Matlab software research Doppler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and pulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final combination of the characteristics of MIMO radar signal, indicating the use of Matlab simulation of the radar signal processing system characterized by convenient and efficient. Keywords: MATLAB software, image preprocessing, license plate localization, character segmentation .
一次雷达和二次雷达
１ 一次雷达与二次雷达 二次雷达与一次雷达基本上是并行发展的。与一次雷达相比，二次雷达有回波强、无目标闪烁效应、询问波长与应答波长不等的特点，从而消除了地物杂波和气象杂波的干扰。单脉冲技术应用于二次雷达，可以方便地基于多个波束对目标测量，进而有效地增加数据冗余度，提高角度测量的精度。对应答处理而言，单脉冲技术的应用，大大提高了在混叠或交织情况下对应答码的解码能力，使单脉冲二次雷达与常规二次雷达相比实现了一次质的飞跃。 二次雷达与一次雷达的根本区别是工作方式不同。一次雷达依靠目标对雷达发射的电磁波的反射机理工作，它可以主动发现目标并对目标定位；二次雷达则是在地面站和目标应答机的合作下，采用问答模式工作。目前的航管二次雷达共有七种询问模式，分别称为１、２、３／Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ和Ｓ模式。根据询问脉冲Ｐ１与Ｐ３的间距决定（Ｓ模式除外）各种询问模式。 机载应答机发出的应答码由１６个信息码位组成，这些码位的代号依次是 Ｆ１、Ｃ１、Ａ１、Ｃ２、Ａ２、Ｃ４、Ａ４、Ｘ、Ｂ１、Ｄ１、Ｂ２、Ｄ２、Ｂ４、Ｄ４、Ｆ２ 和ＳＰＩ。每个码位都有两种状态，即有脉冲或无脉冲。有脉冲时为“１”，无脉冲时为“０”。Ｆ１与Ｆ２的０．５电平处的脉冲前沿间隔为２０．３±０．１μｓ，称为框架脉冲，它们是二次雷达应答信号的标志脉冲，均恒为“１”状态。Ｘ位是备用状态，恒为“０”。两个框架脉冲（Ｆ１与Ｆ２）之间的１２个信息码位，可以编成４ ０９６个独立的应答码。ＳＰＩ是特殊定位识别码，当两架飞机相互接近或者应答码相同时，调度员可以要求其中的一架飞机在已回答的１２个码位基础上再增加一个ＳＰＩ脉冲，以便准确识别。二次雷达应答信号组成如图１所示。 ２ 应答处理器系统组成 单脉冲二次雷达应答信号处理的基本流程如图２所示。 在视频预处理器中，和与差支路的∑、△视频信号，经Ａ／Ｄ转换器进行数字化处理后，变成两组８位的数字信号传送给应答处理机；将∑接收单元与△接收单元的信号经相位鉴别器，生成表示目标在波束中心左侧或右侧的轴向指示信号ＢＩ（２位），送应答处理器；∑与ΩＳＬＳ（１位）；接收信号 经６ｄＢ检测、反窄处理、二分层产生ＰＳＶ（处理后的和视频，１位）。视频预处理器产生上述信号并输入给应答处理机，进行框架检测、和差比计算、码装配等处理，最终形成应答报告输出给点／航迹处理计算机。应答处理机系统的组成如图３。 在应答处理机中选用了Ｌａｔｔｉｃｅ公司的ＥＰＬＤ作为主处理芯片（ｉｓｐＬＳＩ１０３２Ｅ）。该芯片有６４个Ｉ／Ｏ端，８个指定输入端，６ ０００个逻辑门，１９２个寄存器，最大时延≤１２ｎｓ，通过简单的５线接口，即可用ＰＣ机对线路板上菊花链结构的最多８个芯片进行编程。ＰＣ１０４是嵌入式计算机，其ＣＰＵ是一片兼容的６４位第六代处理器，运行速度可达３００ＭＨｚ，其图形处理器可支持各种ＬＣＤ及ＴＦＴ显示屏，同时支持ＰＳ／２键盘、ＰＳ／２鼠标、两串行接口、一并行接口、ＵＳＢ接口、声卡功能。 应答处理机的工作原理：１位ＰＳＶ、８位和视频、８位差视频、２位轴向指示及１位接收旁瓣抑制信号，在经过输入缓冲并与系统时钟信号同步后，其中的ＰＳＶ信号进入边沿产生电路，所产生的前沿延迟一个框架时间（２０．３μｓ）后与未延迟的前沿信号相与给出目标框架，启动４个解码器中处于空闲状态的装配器开始解码工作，产生解码需要的定时脉冲序列。同时和视频、差视频、轴向指示、旁瓣抑制信号送入视频采样电路，经过视频采样产生的ＳＶＡ（和视频幅度）和ＤＶＡ（差视频幅度）经和差比计算电路产生ＳＤＲ值，ＳＶＡ、ＤＶＡ、ＳＤＲ送数字寄存器进行延迟，延迟及未延迟的ＳＶＡ、ＳＤＲ、轴向指示、接收旁瓣抑制和目标前沿信号一起送入代码装配器，在定时脉冲的作用下，对目标应答信息进行解码、去除幻影应答、解旁瓣应答和军事告急应答。经过进一步相关、确认和修正后，将目标的ＳＶＡ和ＳＤＲ代码、综合的代码置信度信息及一些标志信息送代码装配总线，在输出控制的情况
雷达试题
多普勒天气雷达集训考试题答案 一、 填空题（共30题，每空0.5分，总分40分） 1、新一代天气雷达主要由 雷达数据采集系统 RDA 、 雷达产品生成系统RPG 、 主用户终端子系统PUP 三部分组成。 2、多普勒天气雷达测量的三种基数据是基本反射率因子 、平均径向速度、谱宽 。 3、大气中折射的种类有 标准大气折射 、超折射 、 负折射 、 无折射 、 临界折射 。 4、雷达探测到的任意目标的空间位置可根据 仰角、方位角、斜距三个基本要素求得。 5、多普勒雷达除了具有探测云和降水的 位置 和 强度 的功能以外，它以 多普勒效应 为基础，根据返回信号的 频率 漂移，还可以获得目标物相对于雷达运动的径向速度 。 6、达气象方程为=t p ∑单位体积i r h PtG σπθ?λ2 222)2(ln 1024，其中G 表示天线增益 ，h 表示脉冲长度 ，σ表 示粒子的后向散射截面 。 7、反射率因子定义为单位体积中所有粒子直径的6次方之和。它的大小反映了气象目标内部降水粒子的 尺度 和 数密度 ，常用来表示气象目标的强度。 8、触发对流的抬升条件大多由中尺度系统提供，如锋面、干线、对流风暴的外流边界（阵风锋）、海（陆）风锋、重力波等， 9、雷达波束在降水中传播时能量的衰减是由降水粒子对雷达电磁波的散射 和 吸收 造成的。 10、当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的 方位（或位置） 是正确的，但 距离 是错误的。 11、在雷达径向速度图上，暖平流时零值等风速线呈S 型，冷平流时呈 反S 型。 12、新一代雷达速度埸中，辐合或 辐散 在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线 一致 。 13、多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于前者可以测量目标物沿雷达径向的速度 当目标物位于最大不模糊距离以外时，雷达错误地把它当作同一方向的最大不模糊距离以内的某个位置，称之为 距离折叠 。37 14、当45～55dBZ 的回波强度达到 -20 度层的高度时，最有可能产生冰雹。 15、降水回波的反射率因子一般在 15dBZ 以上。层状云降水回波的强度很少超过
简单雷达实信号仿真实验
沈阳理工大学 雷达成像实验（论文）简单雷达实信号仿真实验 年级: 2011届 学号: 1103060425 姓名: 专业: 通信工程 指导老师: 二零一四年十月
院系信息科学与工程学院专业通信工程 年级 2011届姓名 题目简单雷达实信号仿真实验 指导教师： 评语 指导教师 (签章) 成绩 年月日
摘要 运用数字信号处理理论和Matlab 软件研究的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,最后结合MIMO雷达信号特点 ,显示了使用Matlab 仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。 关键词: MIMO 模糊图脉冲压缩
Abstract The use of digital signal processing theory and Matlab software research Dop pler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and p ulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final com bination of the characteristics of MIMO radar signal, indicating the use of Matlab simulation of the radar signal processing system characterized by convenient an d efficient. Key words: MIMO. Fuzzy Graph .pulse compression
雷达系统建模与仿真报告
设计报告一 十种随机数的产生 一 概述. 概论论是在已知随机变量的情况下，研究随机变量的统计特性及其参量，而随机变量的仿真正好与此相反，是在已知随机变量的统计特性及其参数的情况下研究如何在计算机上产生服从给定统计特性和参数随机变量。 下面对雷达中常用的模型进行建模： ● 均匀分布 ● 高斯分布 ● 指数分布 ● 广义指数分布 ● 瑞利分布 ● 广义瑞利分布 ● Swerling 分布 ● t 分布 ● 对数一正态分布 ● 韦布尔分布 二 随机分布模型的产生思想及建立. 产生随机数最常用的是在(0,1)区间内均匀分布的随机数，其他分布的随机数可利用均匀分布随机数来产生。 2.1 均匀分布 1>（0，1）区间的均匀分布： 用混合同余法产生 (0,1)之间均匀分布的随机数，伪随机数通常是利用递推公式产生的，所用的混和同余法的递推公式为: 1 n x =n x +C （Mod m ）
其中，C是非负整数。通过适当选取参数C可以改善随机数的统计性质。一般取作小于M的任意奇数正整数，最好使其与模M互素。其他参数的选择 (1) 的选取与计算机的字长有关。 (2) x(1)一般取为奇数。 用Matlab来实现，编程语言用Matlab语言，可以用 hist 函数画出产生随机数的直方图（即统计理论概率分布的一个样本的概率密度函数），直观地看出产生随机数的有效程度。其产生程序如下： c=3;lamade=4*200+1; x(1)=11; M=2^36; for i=2:1:10000; x(i)=mod(lamade*x(i-1)+c,M); end; x=x./M; hist(x,10); mean(x) var(x) 运行结果如下： 均值 = 0.4948 方差 = 0.0840 2> （a,b）区间的均匀分布： 利用已产生的（0，1）均匀分布随机数的基础上采用变换法直接产生（a,b）