不连续雷达回波的原因

雷达是一种广泛应用于军事、民用等领域的无线电测量设备，主要用于探测和跟踪目标。然而，在雷达工作过程中，有时会出现不连续的雷达回波，即雷达接收到的信号中出现间断或缺失的情况。这种不连续雷达回波的出现可能会对雷达的性能和数据分析造成一定的影响。本文将探讨不连续雷达回波的原因。

1. 目标特性

目标特性是导致不连续雷达回波的一个重要原因。目标的形状、尺寸、材料以及运动状态等因素都会对雷达回波产生影响。例如，当目标的形状复杂或存在边缘不规则时，雷达波束在目标表面的反射会发生多次的散射和衍射，导致回波信号的不连续性。此外，当目标表面存在漏洞、凹陷、切割等缺陷时，也会引起回波的不连续。2. 信号传播路径

信号的传播路径也是导致不连续雷达回波的一个因素。雷达信号在传播过程中会受到多种因素的影响，如大气层的吸收、散射、折射等。当雷达信号经过大气层时，会受到天气状况（如降雨、大雾等）的影响，从而导致信号的衰减和散射，进而导致回波信号的不连续性。

3. 目标与背景干扰

目标与背景干扰也是不连续雷达回波的原因之一。当雷达信号经过

目标与背景之间的边界时，会受到目标与背景的反射、散射等干扰影响。这种干扰会使得回波信号中出现不连续的间断部分。

4. 雷达系统故障

雷达系统本身的故障也可能导致不连续雷达回波的出现。例如，雷达天线的机械故障、接收机的故障等都会对雷达回波信号的接收和处理产生影响，从而导致回波信号的不连续性。

5. 天气条件

不同的天气条件也会对雷达回波产生影响，从而导致回波信号的不连续性。例如，当天气条件恶劣时，如雷暴、大雨等，雷达信号在传播过程中会受到强烈的散射和衰减，使得回波信号不连续。

为了克服不连续雷达回波对雷达性能和数据分析的影响，可以采取以下措施：

1. 优化雷达系统设计，提高雷达的发射功率、接收灵敏度和信号处理能力，以增强对回波信号的接收和处理能力。

2. 加强目标特性的研究，对目标的形状、尺寸、材料等进行深入分析，以提高对回波信号的理解和解释能力。

3. 定期对雷达系统进行维护和检修，确保雷达系统的正常运行和性能稳定。

4. 在数据处理过程中，采用合适的滤波和校正算法，对不连续雷达

回波进行处理和修复，以提高数据的准确性和连续性。

不连续雷达回波的出现可能与目标特性、信号传播路径、目标与背景干扰、雷达系统故障和天气条件等因素有关。了解和解决这些因素对回波信号的影响，对于提高雷达性能和数据分析的准确性具有重要意义。

闽西南雷达回波一致性探究

闽西南雷达回波一致性探究闽西南雷达回波一致性探究一、引言雷达是一种利用电磁波进行目标探测和测量的设备，广泛应用于气象、航空、军事等领域。而雷达回波一致性是评估雷达性能的重要指标之一。本文旨在探究闽西南地区雷达回波的一致性情况，为雷达数据的可靠性提供参考。二、雷达回波一致性的影响因素 1. 地形因素：地形对雷达回波的分布具有重要影响。比如山脉、山谷等地貌特征会导致雷达回波分布不均匀，影响雷达回波一致性。 2. 大气条件：大气中的湿度、温度、气压等因素也会对雷达回波产生影响。不同的大气条件会导致回波的强度和分布发生变化，从而影响雷达回波一致性。 3. 雷达技术与参数设置：雷达的工作频率、脉宽、重复频率、增益等参数会对回波信号的接收和处理产生影响。技术和参数设置的差异可能导致回波数据的差异，从而影响雷达回波一致性。三、闽西南雷达回波一致性实例分析为了探究闽西南雷达回波一致性，我们选择了一段时间内的雷达回波数据进行了分析。数据显示，在该时间段内，雷达回波的一致性较好，呈现出以下特征： 1. 空间分布均匀性：通过对雷达回波的分布情况进行观察，发现在分析期间内，雷达回波呈现较均匀的空间分布，没有明显的异常现象。 2. 强度变化较小：对雷达回波的强度进行统计分析，结

果显示强度变化较小。回波强度的稳定性表明雷达系统的一致性较好。 3. 与气象观测一致性：将雷达回波数据与同期的气象观测数据进行对比发现，两者呈现一致的变化趋势。这说明雷达回波在一定程度上能够客观反映当地的天气情况。 4. 雷达参数的稳定性：对雷达参数进行对比分析，结果显示雷达参数的变化较小。雷达系统在分析期间内的参数稳定性较好，有利于提高雷达回波的一致性。四、影响雷达回波一致性的因素分析通过对分析结果的综合分析，可以得出以下结论： 1. 地形因素的影响：闽西南地区地形较为平缓，没有明显的山脉和山谷，地貌对雷达回波分布的影响较小。这是回波一致性较好的重要原因之一。 2. 大气条件的影响：在分析期间内，闽西南地区的大气条件相对稳定。湿度、温度、气压等因素变化较小，对雷达回波的影响有限，有利于回波的一致性。 3. 雷达技术和参数的影响：在分析期间内，雷达系统的技术和参数设置相对稳定。雷达工作频率、脉宽等参数变化较小，有利于保持回波数据的一致性。五、结论本文通过对闽西南地区雷达回波的一致性进行分析，得出以下结论： 1. 闽西南地区的雷达回波表现出较好的一致性，空间分布均匀性较高。 2. 大气条件的相对稳定对雷达回波一致性的提高起到了一定的积极作用。 3. 闽西南地区地形相对平缓，对雷达回波一致性的影响

雷达复习

名词解释方向性图：表示天线向外辐射电波能量方向性情况的图叫方向性图。波束宽度：为了定量地表示天线辐射能量的定向程度，可以用方向性图上主波瓣最大辐射方向两侧，辐射能量为最大辐射能量一半的两个矢量之间的夹角的大小来表示，该角叫波束宽度。天线增益：定向天线最大辐射方向上的功率密度和天线各向均匀辐射能量时同一距离上功率密度的比值。线极化波：当这两种分量的相位相同时(或相差180°)，则合成电场为线极化且始终在同一平面，称为线极化波。雷达截面：假设散射粒子向四周作球面波形式的各向同性散射，并以符号σ表示总散射功率与入射波能流密度之比，即雷达截面雷达反射率因子：单位体积中降水粒子直径6次方的总和。分贝(dB) 晴空回波：雷达在大气中的无云区，或由不可能被探测到的很小粒子所组成的云区内探测到的回波称为晴空回波。折射指数：真空中光速与空气中光速的比值。等效地球半径：设想地球半径加大到某一数值Rm’时，使得Rm’为半径的球面上沿直线传播的超短波的最大探测距离和真实地球表回上沿折射曲线轨道传播的最大深测距离相同，则Rm’就称为等效地球半径。等射束高度图：等射束高度图就是在一定折射条件下，测站四周出于地物阻挡，绘制出各个方向上、各种斜距下波束中心轴线能够到达的最低高度等值线图。

多普勒效应：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化。多普勒两难：由于最大不模糊距离Rmax与脉冲从夫频率PRF成反比，而最大不模糊速度Vmax与脉冲重复频率成正比，因此不存在一个单一的脉冲重复频率PRF能够同时使Rmax与Vmax都比较大。这通常称为“多普勒两难”。最大不模糊速度：多普勒天气雷达能够测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移的上限是1800（π），与1800脉冲对相移所对应的目标物径向速度值称为最大不模糊速度。距离折叠：指雷达确定的目标物方位是正确的,但距离是错误(模糊)的。当目标物位于雷达的最大不模糊距离（Rmax）之外时，雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，我们形象地称之为‘距离折叠’。气象回波：大气中云、降水中的各种水汽凝结物对电磁波的后向散射和大气中温、压、湿等气象要素剧烈变化而引起的回波。非气象回波：地物、飞机等非气象目标物对电磁波的反射以及由于雷达的性能而引起的虚假回波。虚假回波：当旁瓣、尾瓣发射的电磁波在近距离遇到强降水，或因主瓣存在一定宽度所产生的回波。零度层亮带：强度PPI图上回波呈片状分布，结构较均匀，强度梯度较小。有时出现强度特别大成弧状或圆环状的窄带，称为零度层亮带。WER：低层上升气流较强，降水质点被携带上升，加上风暴顶的辐

激光雷达的多回波原理及应用

激光雷达的多回波原理及应用 1. 激光雷达的概述激光雷达（Lidar，Light Detection and Ranging）是一种通过测量激光的时间飞行或相位变化来获取目标物体的距离和位置等信息的技术。它具有快速、准确和非接触式的优点，被广泛应用于自动驾驶、环境监测、地图制作等领域。 2. 多回波原理多回波原理是激光雷达工作的基础，它利用激光束与目标物体的相互作用来实现测量。当激光束照射在目标物体上时，一部分激光会被目标物体散射回激光雷达，形成回波。多回波原理利用每个回波的时间飞行或相位差来测量目标物体的距离和位置等信息。 3. 多回波的测量过程多回波的测量过程可以分为以下几个步骤： 3.1 发射激光束激光雷达通过发射激光束，将激光能量聚焦到一个小的区域内。激光束的强度和波长等参数对测量的精度和范围有影响。 3.2 接收回波信号当激光束照射到目标物体上时，一部分激光会被目标物体散射回激光雷达，形成回波信号。激光雷达通过接收器接收回波信号，并将信号转化为电信号进行处理。 3.3 计算时间飞行或相位差激光雷达通过测量回波信号的时间飞行或相位差来计算目标物体与激光雷达之间的距离。时间飞行测量通过测量回波信号的往返时间来计算距离，而相位差测量则是通过测量回波信号的相位差来计算距离。 3.4 分析和处理数据激光雷达将通过时间飞行或相位差测量得到的距离数据进行分析和处理，生成目标物体的点云数据。点云数据可以用来重建目标物体的三维空间位置和形状等信息。

4. 多回波的应用领域多回波原理在激光雷达的应用领域中发挥着重要作用，以下是几个常见的应用领域： 4.1 自动驾驶激光雷达在自动驾驶领域中被广泛应用，它可以实时获取周围环境的三维信息，包括路面、障碍物和交通标识等。通过多回波原理，激光雷达可以高精度地测量距离和位置，并为自动驾驶系统提供实时的环境感知能力。 4.2 环境监测激光雷达可以用于环境监测领域，例如大气污染监测和气象观测等。通过多回波原理，激光雷达可以测量大气中的颗粒物浓度、湿度等参数，以及测量云层的高度和厚度等信息。 4.3 地图制作激光雷达可以用于地图制作领域，它可以快速获取大范围的地理数据。通过多回波原理，激光雷达可以高精度地测量地形、建筑物和植被等地理要素，并生成高精度的数字地图。 5. 总结激光雷达的多回波原理是实现激光雷达测量的基础，它通过测量回波信号的时间飞行或相位差来获取目标物体的距离和位置等信息。多回波原理在自动驾驶、环境监测和地图制作等领域有着广泛的应用前景。随着激光雷达技术的不断发展，多回波原理将会在更多的领域得到应用并取得更好的效果。

气象雷达常见故障分析

气象雷达常见故障分析气象雷达是气象观测中使用较多的一种设备，能够实时监测和探测大气中的降水、云层、雷电等天气信息。由于复杂的工作环境和设备特性，气象雷达也会遇到各种故障。本文将介绍气象雷达常见故障，并对其进行分析和解决方法。气象雷达的常见故障之一是雷达回波丢失。雷达在工作过程中，可能会出现回波丢失的情况，即无法探测到相应的回波信号。造成回波丢失的原因较多，可能是雷达天线方向调整错误、雷达接收机灵敏度设置不当、雷达信号处理系统故障等。解决方法可以是通过调整雷达天线方向、重新设置雷达接收机灵敏度或者检查和修复雷达信号处理系统。雷达图像模糊是另一种常见的故障现象。雷达图像模糊可能是由于雷达天线发射功率过低、天线旋转不平稳、天线馈线接触不良等原因引起的。解决方法可以是调整雷达发射功率，确保天线旋转平稳，检查和修复天线馈线。雷达站突然停止工作也是常见的故障之一。雷达站可能会突然停止工作，造成数据无法获取。这可能是由于雷达站电力中断、计算机系统故障、雷达站设备损坏等原因引起的。解决方法可以是检查电力供应是否正常，修复计算机系统故障，修复雷达站设备。还有一种常见的故障是雷达数据传输中断。雷达数据传输中断可能是由于雷达数据传输线路故障、数据接收设备故障等原因引起的。解决方法可以是检查和修复数据传输线路，保养和维修数据接收设备。雷达的偏差校正问题也是容易出现的故障。雷达在使用过程中，可能会出现偏差校正不准确的情况，导致观测数据的精度下降。原因可能是雷达校准不及时或者校准不准确。解决方法可以是及时进行雷达的校准工作，确保校准准确性。气象雷达常见故障包括雷达回波丢失、雷达图像模糊、雷达站突然停止工作、雷达数据传输中断以及雷达的偏差校正问题。通过分析故障原因，并采取相应的解决方法，可以有效提高气象雷达的工作稳定性和准确性。

气象雷达常见故障分析

气象雷达常见故障分析气象雷达是现代气象观测和预报的重要工具，但由于长期使用和环境因素的影响，常会出现故障。以下是气象雷达常见故障及其分析。 1. 脉冲发生器故障：脉冲发生器是气象雷达中负责产生脉冲信号的关键部件。常见故障有：频率不稳定、频率跳动、波形不规则等。可能原因包括：电子元器件老化、电源电压不稳、外部干扰等。解决方法是进行元器件更换或重新调整电源电压。 2. 接收机故障：接收机是气象雷达中负责接收并放大回波信号的部件。常见故障有：无输出、信噪比低、接收灵敏度下降等。可能原因包括：接收模块故障、放大器故障、信号线松动等。解决方法是更换故障部件或重新检查信号线连接。 3. 反射镜故障：反射镜是气象雷达中用于收集和聚焦回波信号的重要组成部分。常见故障有：变形、脱落、表面污染等。可能原因包括：长期暴露于恶劣环境、外力撞击等。解决方法是进行修复或更换反射镜。 4. 数据传输故障：气象雷达需要将采集到的数据传输给数据处理系统进行分析和处理。常见故障有：数据传输中断、数据丢失、传输速度慢等。可能原因包括：传输设备故障、网络故障、数据处理系统故障等。解决方法是检查传输设备、修复网络问题或维修数据处理系统。 5. 天线系统故障：天线是气象雷达中用于发射和接收电磁波的部件，常见故障有：方位角不准、俯仰角不准、天线旋转不灵活等。可能原因包括：驱动系统故障、机械部件老化等。解决方法是进行调整或更换故障部件。 6. 数据质量问题：气象雷达采集的数据质量对于气象预报的准确性至关重要。常见问题有：强回波遮挡、回波信号不稳定等。可能原因包括：回波信号受到地物遮挡、大气湍流等。解决方法是进行雷达站点选址优化、改进信号处理算法等。气象雷达常见故障主要包括脉冲发生器故障、接收机故障、反射镜故障、数据传输故障、天线系统故障和数据质量问题。对于这些故障，需要进行逐一分析，并采取相应的解决方法以保证气象雷达的正常运行和数据质量。

雷达简答整理

1、测距测方位原理：超高频无线电波空间传播具有等速、直线传播的特性，遇到物标有良好的反射现象，记录雷达脉冲离开天线的时间t1和无线电脉冲波遇到物标反射回到天线的时间t2，则物标离天线的距离可由下式求出： S=C(t2-t1)/2。超高频无线电波在空间的传播是直线的，只要把天线做成定向天线，那么天线所指的方向就是天线的方向。如果天线旋转，依次向四周发射与接收，当在某个方向上收到物标回波时，记下此时的天线方向就可知道物标的方向了。 2试画出船用雷达基本组成框图，并说明各部分的作用触发电路：又称触发脉冲发生器，定时器或定时电路。任务是每隔一定时间产生一个作用时间很短的尖脉冲送到发射机、接收机和显示器，使他们同时工作。发射机：在触发脉冲电路控制下产生一个具有一定宽度的大功率、超高频的脉冲信号，即发射脉冲，经波导馈线送到天线向外发射。天线：把发射脉冲的能量聚成细束朝一个方向发射出去，同时也只接收丛该方向的物标反射的回波，并再经波导馈线送到接收机。接收机：把回波信号进行变频——变成中频回波信号，然后再放大、检波，再放大，变成显示器可现实的视频回波信号。发开关：在发射时自动关闭接收机入口，让大功率发射脉冲只送到天线向外辐射而不进入接收机，以防止他损坏接收机，而在发射结束时，又能自动接通接收机通路让微弱的回波信号顺利进入接收机，同时切断发射机通路，以防止回波信号能量的流失。显示器：在触发脉冲控制下产生一个锯齿电流，在屏上形成一条径向亮线，同时计时，计算物标回波的距离，同时，这条扫描线方位电方位扫描系统带动随天线同步旋转。这样，显示器根据接收机送来的回波信号、天线送来的方位信号将物标回波显示在物标所在的方位和距离上。雷达电源设备：）超高频的脉冲信号，即发射脉冲（或称射频脉冲）；射频脉冲经波导馈线送入天线外发射组成及作用：脉冲调制器a.在触发脉冲控制下，预调制器产生一个具有一定宽度，一定幅度的正极性矩形脉冲（预调制脉冲）去控制调制器的工作。——预调制器。磁控管振荡器：一种被调制大功率超高频振荡器，在调制脉冲的控制下产生宽度与调制脉冲相同的大功率超高频振荡脉冲经波导送天线向外发射。发射机电源：开关的选择产生相应脉冲宽度的正向预调制脉冲。预调制脉冲送到刚性调制器，如果此时预备灯已亮，雷达已置工作位置，即特高压已加到预调制器，则预调制器即产生负向高压矩形脉冲——调制脉冲加到磁控管阴极，在软调制器和可控硅调制器中，触发脉冲可直接送到调制器。磁控管在灯丝已给阴极加热足够时间后，调制脉冲一来就产生大功率超高频脉冲振荡，宽度与调制脉冲相同。大功率超高频脉冲经波导天线向外辐射。2》量程开关、脉冲选择开关、雷达电源开关。 5如何检查磁控管的好坏？要注意些什么？

气象雷达常见故障分析

气象雷达常见故障分析气象雷达是气象探测降水和风暴的重要工具，但在使用过程中，可能会出现一些常见故障，影响雷达数据的准确性和可靠性，因此需要进行分析和解决。一、回波强度异常回波强度异常是指雷达接收到的回波强度与实际情况不符。常见的回波强度异常原因有： 1. 天线故障：天线损坏或定位出现问题，导致回波接收不到或接收到的信号变弱。 2. 大雨或暴雨：大雨或暴雨强度大，回波强度可能高于设备测量范围，同时也可能影响设备正常工作。 3. 信号衰减：由于降水、云雾、雾霾等原因，信号会发生衰减，导致回波强度异常。解决方法： 1. 检查天线位置和工作状态，如发现问题需要进行维修更换。 2. 当遇到大雨或暴雨情况时，应尽可能调整雷达的工作参数，如调整探测范围等。 3. 在信号衰减的情况下，需要考虑通过信号增强装置或调整设备工作参数等方法解决。二、数据丢失或漂移数据丢失或漂移是指雷达在工作过程中，一些数据没有被接收或记录，或者记录的数据与实际情况不符。常见原因有： 1. 天线或接收器故障：可能导致接收不到部分数据或无法正常处理数据，比如数据漂移或漏报。 2. 传输线路故障：传输线路损坏或接触不良，导致数据传输不畅或丢失。 2. 定期检查和维护传输线路，保证线路接触良好。三、杂波干扰杂波干扰是指雷达接收到的一些与降水无关的杂波信号，干扰了雷达数据的采集和处理。常见的杂波干扰原因有：

1. 大风和雷暴：大风和雷暴会产生电磁波干扰，引起设备杂波。 2. 附近设备干扰：附近的其他设备可能会干扰雷达的工作，导致反射的杂波信号被接收。 1. 在雷暴天气预警时，尽量减少雷达的工作时间，保证数据正常采集。 2. 定期检查和维护雷达设备，确保设备的电磁兼容性良好。四、功率输出异常功率输出异常是指雷达输出功率出现异常，存在不稳定或输出功率长时间偏低等问题。常见原因有： 1. 脉冲发生器故障：脉冲发生器故障会导致输出功率偏低或不稳定。 2. 放大器故障：放大器故障会导致输出功率异常，需要及时维修或更换。 1. 定期检查脉冲发生器和放大器的工作状态，保证设备的正常工作。 2. 当发现输出功率异常时，应及时维修或更换相关设备。总结：气象雷达的故障原因多种多样，需要进行针对性的分析和解决。定期检查和维护设备，保证设备的工作稳定和数据准确性，是防止故障的重要措施。

fmcw雷达原理

fmcw雷达原理 FMCW雷达是一种基于频率调制连续波（Frequency Modulated Continuous Wave）的雷达技术，它利用信号的频率差来测量距离的变化。FMCW雷达原理如下： 1.发射器：FMCW雷达通过发射器发射连续波信号。这个信号的频率是从一个起始频率到一个终止频率中不断变化的。通常情况下，起始频率和终止频率之间的差值称为调频带宽，它决定了FMCW雷达的测距分辨率。 2.目标回波：当发射的连续波信号遇到目标物体时，目标物体会将信号反射回来形成回波。回波的频率会随着目标物体的距离而发生改变。如果目标物体靠近雷达，回波的频率比发射信号的频率更高，反之亦然。 3.天线和混频器：回波信号通过接收天线接收后，与发射器发出的信号进行混频，形成中频信号。混频器需要将发射信号和回波信号进行比较，以得到频率差异。 4.频率差计算：通过测量混频器产生的中频信号的频率差异，可以计算出目标物体与雷达之间的距离。由于回波信号的频率与距离成正比，因此可以通过频率差值来估计出目标的距离。 5.频率转换：中频信号经过滤波器和放大器的处理后，可以得到一个稳定的频率信号。这个频率信号常常需要转换成可视化的形式，以便人们能够对距离进行直观的理解。 FMCW雷达具有以下优点： 1.测量精度高：FMCW雷达通过测量频率差值来计算距离，可以达到亚毫米级的高精度测量。

2.测距分辨率高：FMCW雷达的测距分辨率取决于调频带宽，通常可以达到10厘米量级，甚至更高。 3.不容易受干扰：FMCW雷达是一种调频连续波技术，相比于脉冲雷达，它的抗干扰性更强。 4.多目标分辨能力：由于FMCW雷达是连续波信号，它可以同时检测和跟踪多个目标。 5.对静止目标也有较好的检测能力：由于发射信号和回波信号频率的差值非常小，FMCW雷达对于静止目标也有较好的检测能力。总结起来，FMCW雷达是一种基于频率调制连续波的雷达技术，利用信号的频率差来测量距离的变化。它具有测量精度高、测距分辨率高、不容易受干扰、多目标分辨能力强、对静止目标也有较好的检测能力等优点，因此在交通、军事、航空、测绘等领域有广泛的应用前景。

新一代天气雷达异常回波的部分相关性能参数分析

新一代天气雷达异常回波的部分相关性能参数分析李翠翠;冯和平;杨金红;曹凯明;杨亭【摘要】根据2017年全国组网新一代天气雷达的数据质量问题类型和引起数据质量异常的原因,文章选取国家组网的CC/SA型雷达的主要异常回波对应的噪声电平或噪声温度变化进行分析,并对SA/SB型雷达回波强度的自动标校功能进行检验.分析结果可以为雷达业务人员通过性能参数变化分析异常回波提供参考. 【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2019(036)002 【总页数】6页(P45-50) 【关键词】新一代天气雷达;异常回波;噪声电平;噪声温度;强度定标【作者】李翠翠;冯和平;杨金红;曹凯明;杨亭【作者单位】贵州省大气探测技术与保障中心 ,贵阳550001;贵州水利水电职业技术学院 ,贵阳 550001;中国气象局气象探测中心 ,北京100081;贵州省大气探测技术与保障中心 ,贵阳550001;贵州省大气探测技术与保障中心 ,贵阳550001 【正文语种】中文【中图分类】P415.2 0 引言新一代天气雷达是中小尺度灾害性天气的重要监测工具，气象回波数据是气象预报员分析判断天气系统发生发展的重要依据，是各种预报模式和业务系统的重要资料

来源。异常回波数据对预报准确性会造成很大的影响。2017年全国组网运行的新一代天气雷达数据出现的异常回波按类型分为电磁干扰、辐射状坏图、宽径向干扰、回波增强、圆/半圆饼状、圆/半圆环状、地物回波共7种，其中影响雷达数据质量的主要是电磁干扰、圆/半圆环状和宽径向干扰。赵瑞金等主要利用异常回波的报警文件来判断故障部位，其中圆/半圆环状和回波强度变化主要定位于信号处理和接收系统[1，2]；梁华、高玉春等对CC雷达接收系统典型故障进行了分类，其中一半以上与噪声电平和噪声系数有关[3]。周红根、柴秀梅等对雷达异常回波情况进行分析，给出了接收系统主要参数有噪声电平、噪声温度、反射率期望值和反射率测量值等[4]。文章选取全国组网运行站CC/SA型雷达2017年出现的异常回波进行分析，引起雷达异常回波的主要原因有：电磁干扰、信号处理、接收系统等。因此，仅选取与CC/SA型雷达信号处理和接收系统有关的共有性能参数进行分析，并对SA/SB型雷达回波强度进行检验。 1 选取研究参数新一代天气雷达性能参数数据来源于气象探测中心数据共享平台，CC型雷达状态文件包括发射功率、噪声电平、雷达常数等，SA/SB型雷达包括发射功率、反射率期望值、反射率测量值、噪声温度等。文章仅选取CC/SA型雷达的噪声电平或噪声温度以及SA/SB型雷达的反射率期望值和反射率测量值参数进行分析研究。 2 性能参数数据处理分析方法 2.1 噪声温度/噪声电平噪声温度和噪声系数通常用来衡量接收机的噪声性能。噪声系数一般要求小于4 dB，通过噪声温度与噪声系数的换算公式(1)，计算噪声温度要低于438 K。 (1) 式中：NF为噪声系数(dB)；TN为噪声温度(K)。

多普勒天气雷达弱回波原因分析

多普勒天气雷达弱回波原因分析 1、引言：多普勒气象雷达是气象观测雷达的一种。它根据接收到的来自云和降雨目标的后向散射电磁波，检测降水目标，确定其空间位置和强度分布，观测降水产生、发展、移动速度跟方向，是检测雷雨天气，提供告警的最有效的手段。雷达技术在第二次世界大战后被气象部门引进使用已经有60多年，其开发过程也经历了从无到有，从有到优的阶段。现代气象雷达多使用多普勒技术，利用多普勒效应来检测云和雨的相对运动，通过对其回波的分析，得出云、雨的位置信息和强度信息，并检测目标中降水粒子的垂直和水平运动，为气象预报和观测提供重要数据，是雷雨天气管制员指挥飞机绕行的主要参考依据。本文将从几方面探讨导致雷达回波偏弱的原因，为雷达维修维护提供思路。 2、多普雷雷达组成及工作原理在讨论弱回波的成因前先要了解多普雷雷达的构成及工作过程： 2.1、多普勒雷达的组成：机场C波段天气雷达的系统配置框图该系统配置框图展示了整个系统的应用情况，雷达工作时需要雷达硬件、系统软件和应用网络三个方面协同工作。其中硬件部分是雷达探测工作的基础，由四大部分组成：

①雷达数据采集系统(RDA)：包括天线、天线罩、馈线、天线座、伺服分系统、全相参发射分系统、超外差接收分系统、高速信号处理器、数据处理分机和接口控制单元等； ②检测/标定系统：BIT接口模块、在线可控信号源，噪声源、功率监测模块、延迟线、移相器和射频开关等 ③紫云2014软件硬件：包括数据处理服务器、控制维护工作站、用户显示终端、打印机以及网络设备等； ④配套设备：包括遥控配电及电力检测系统、视频监控系统、温湿度监测系统、GPS校时装置、UPS(1.6kw)和充气机等。软件部分是多普勒雷达探测的灵魂。雷达软件除操作系统、与雷达硬件配套使用的软件外，还包括气象应用软件和视频监控软件，气象应用软件采用恩瑞特公司开发的紫云2014。紫云2014主要包括雷达控制维护终端、雷达远程控制终端、雷达产品生成服务器和雷达产品用户终端四个软件产品。 2.2多普勒雷达的工作过程：在全部雷达系统通电后，终端通过网络控制雷达控制处理器，设定天线扫描、信号处理器和发射机的参数，并根据设定的模式发送控制命令以进行雷达操作。雷达可以通过以不同的重复率传输脉冲来监测或测量不同范围的天气。获取气象目标信息的过程首先是散射回波通过天线进入馈线系统。回波信号经由馈线被传送到接收机，然后由接收机前端的工作模块进行信号放大。放大过的信号通过混频器下变频转换为中频，经过前置中频放大器处理后发送到主中进一步放大和滤波，主中将经过处理的信号输出送给数字中频组件，经数模转换器转成数字中频 I、Q信号后送给信号处理器；信号处理器对回波信号进行FFT和PPP处理，进行频谱分析和相关函数运算，在频谱分析时，系统采用浮点运算；在去除地物杂波和其他信号的干扰之后，分析和处理回波频谱，在频率轴上确定信号频率的中心点（对应于天气目标的速度）、频谱宽度和信号功率。最终信号处理器将处理好的结果送雷达数据处理服务器进行记录并显示，雷达数据处理服务器对记录的原

雷达回波信号产生

雷达回波信号产生 1.线性调频信号：线性调频信号是指频率随时间而线性改变(增加或减少)的信号，是通过非线性相位调制或线性频率调制获得大时宽带宽积的典型例子。通常把线性调频信号称为Chirp信号，它是研究最早而且应用最广泛的一种脉冲压缩信号。线性调频信号的主要优点是所用的匹配滤波器对回波的多普勒频移不敏感，即使回波信号有较大的多普勒频移，仍能用同一个匹配滤波器完成脉冲压缩；主要缺点是存在距离和多普勒频移的耦合。此外，线性调频信号的匹配滤波器的输出旁瓣电平较高。单个线性调频脉冲信号的时域表达式为：其中A为脉冲幅度，f0为中心频率，μ为调频斜率。 Matlab实现：参数设置：信号产生：u=cos(2*pi*(f0*t+K*t.^2/2)); 仿真结果：

2.多普勒频移 “多普勒效应〞是由奥地利物理学家 Chrjstian•Doppler 首先发现并加以研究而得名的，其内容为：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率与波源发出的频率之间发生变化。多普勒频移〔Doppler Shift〕是多普勒效应在无线电领域的一种表现。其定义为：由于发射机和接收机间的相对运动，接收机接收到的信号频率将与发射机发出的信号频率之间产生一个差值，该差值就是Doppler Shift。设发射机发出的信号频率为〔f 发〕，接收机接收到的信号频率为〔f 收〕，发射机与接收机之间的相对运动速度为 V，C 为电磁波在自由空间的传播速度：3×10〔8次方〕米/秒如此有如下公式：f 收＝〔c±v〕/λ＝f 发±v/λ＝f 发±f 移；〔f 移〕即为多普勒频移，〔f 移〕的大小取决于信号波长λ与相对运动速度 V。对某发射机，λ是恒定的，因此相对运动速度 V 决定了频移的幅度。 Matlab实现：代码实现：

radar 测速原理

radar 测速原理雷达是一种利用电磁波测量距离和速度的技术装置，广泛应用于军事、民用航空、气象等领域。雷达测速原理是基于多普勒效应和时间测量的原理。雷达测速原理主要包括以下几个方面： 1.多普勒效应：多普勒效应是由于波源（或接收器）和接收器（或波源）相对运动，导致波的频率发生变化的现象。在雷达测速中，当发射的电磁波遇到运动的物体时，被反射回来的波的频率会发生变化。当物体远离雷达时，回波频率会降低；当物体靠近雷达时，回波频率会增加。通过测量频率的变化，可以得到物体的速度。 2.时间测量原理：雷达发射器发送一个电磁波脉冲，随后接收到波的反射回波。通过测量发射脉冲到达物体并返回的时间，可以计算出物体与雷达的距离。距离计算公式为：距离=时间×光速/2。其中光速为常数。 3.频率测量原理：通过测量发射脉冲信号与反射回波的频率，可以得到物体对雷达的速度信息。根据多普勒效应，当物体远离雷达时，

回波频率会降低；当物体靠近雷达时，回波频率会增加。通过测量频率的变化，可以计算出物体的速度。频率测量主要应用于测速雷达，比如交通巡逻车上用于测量车辆的速度。 4.脉冲雷达和连续波雷达：雷达有两种工作方式：脉冲雷达和连续波雷达。脉冲雷达是通过发射脉冲信号来测量距离和速度；连续波雷达则是通过发射连续波信号并测量频率的变化来测量速度。脉冲雷达可以精确地测量目标物体的距离和速度，但需要较长的时间来做一个测量。连续波雷达能够实时获取目标物体的速度，但无法准确测量距离。综上所述，雷达测速原理是基于多普勒效应和时间测量的原理。通过测量频率的变化和发射脉冲到达物体并返回的时间，可以计算出物体的速度和距离。雷达测速技术被广泛应用于交通巡逻、空中交通管制以及气象预报等领域，为人们提供了重要的测量和监测手段。

雷达定位与导航习题与答案

雷达定位与导航第一节物标的雷达图像 2203. 船用导航雷达的显示器属于哪种显示器__________。 A．平面位置B．距离高度 C．方位高度D．方位仰角 2204. 船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段__________。 A．长波B．中波 C．短波D．微波 2205. 船用导航雷达可以测量船舶周围水面物标的__________。 A．方位、距离B．距离、高度 C．距离、深度D．以上均可 2206. 船用导航雷达显示的物标回波的大小与物标的__________有关。 A．总面积B．总体积 C．迎向面垂直投影D．背面水平伸展的面积 2207. 船用导航雷达发射的电磁波遇到物标后，可以__________。 A．穿过去B．较好的反射回来 C．全部绕射过去D．以上均对 2208. 本船雷达天线海面以上高为16米，小岛海面以上高为25米，在理论上该岛在距本船多远的距离才能探测得到__________。 A．20米B．20海里 C．20千米D．以上均不对 2209. 本船雷达天线海面以上高度为16米，前方有半径为4海里的圆形小岛，四周平坦，中间为山峰，海面以上高度为25米。当本船驶向小岛时，雷达荧光屏上首先出现的回波是小岛那个部分的回波__________。 A．离船最近处的岸线B．离船最远处的岸线 C．山峰D．A、C一起出现 2210. 本船雷达天线海面以上高度16米，前方有半径为2海里的圆形小岛，四周低，中间为山峰，海面以—上高度为49米门当本船离小岛4海里时，雷达荧光屏上该岛回波的缘（离船最近处）对应于小岛的__________。 A．山峰B．离船最近的岸线 C．山峰与岸线间的某处D．以上均不对 2211. 对于一个点目标，造成其雷达回波横向扩展的因素是__________。 A．目标闪烁B．水平波束宽度 C．CRT光点直径D．A+B+C

雷达工作原理

雷达工作原理第一篇：雷达工作原理雷达的原理雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。雷达的基本任务是探测感兴趣的目标，测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。雷达主要由天线、发射机、接收机（包括信号处理机）和显示器等部分组成。雷达发射机产生足够的电磁能量，经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中，集中在某一个很窄的方向上形成波束，向前传播。电磁波遇到波束内的目标后，将沿着各个方向产生反射，其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向，被雷达天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机，形成雷达的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减，雷达回波信号非常微弱，几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，送到显示器，显示出目标的距离、方向、速度等。为了测定目标的距离，雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间，这个延迟时间是电磁波从发射机到目标，再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度，可以确定目标的距离为：S=CT/2 其中S：目标距离 T：电磁波从雷达到目标的往返传播时间 C：光速雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。通过机械和电气上的组合作用，雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向，一旦发现目标，雷达读出些时天线小事的指向角，就是目标的方向角。两坐标雷达只能测定目标的方位角，三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能，—雷达测速利用了

物理学中的多普勒原理．当目标和雷达之间存在着相对位置运动时，目标回波的频率就会发生改变，频率的改变量称为多普勒频移，用于确定目标的相对径向速度，通常，具有测速能力的雷达，例如脉冲多普勒雷达，要比一般雷达复杂得多。雷达的战术指标主要包括作用距离、威力范围、测距分辨力与精度、测角分辨力与精度、测速分辨力与精度、系统机动性等。其中，作用距离是指雷达刚好能够可靠发现目标的距离。它取决于雷达的发射功率与天线口径的乘积，并与目标本身反射雷达电磁波的能力（雷达散射截面积的大小）等因素有关。威力范围指由最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角及方位角范围确定的区域。雷达的技术指标与参数很多，而且与雷达的体制有关，这里仅仅讨论那些与电子对抗关系密切的主要参数。根据波形来区分，雷达主要分为脉冲雷达和连续波雷达两大类。当前常用的雷达大多数是脉冲雷达。常规脉冲雷达周期性地发射高频脉冲。相关的参数为脉冲重复周期（脉冲重复频率）、脉冲宽度以及载波频率。载波频率是在一个脉冲内信号的高频振荡频率，也称为雷达的工作频率。雷达天线对电磁能量在方向上的聚集能力用波束宽度来描述，波束越窄，天线的方向性越好。但是在设计和制造过程中，雷达天线不可能把所有能量全部集中在理想的波束之内，在其它方向上在在着泄漏能量的问题。能量集中在主波束中，我们常常形象地把主波束称为主瓣，其它方向上由泄漏形成旁瓣。为了覆盖宽广的空间，需要通过天线的机械转动或电子控制，使雷达波束在探测区域内扫描。概括起来，雷达的技术参数主要包括工作频率（波长）、脉冲重复频率、脉冲宽度、发射功率、天线波束宽度、天线波束扫描方式、接收机灵敏度等。技术参数是根据雷达的战术性能与指标要求来选择和设计的，因此它们的数值在某种程度上反映了雷达具有的功能。例如，为提高远距离发现目标能力，预警雷达采用比较低的工作频率和脉冲重复频率，而机载雷达则为减小体积、重量等目的，使用比较高