大风天气下风廓线雷达地杂波抑制新方法

"风廓线雷达大风天气地杂波抑制方法的研究" 风廓线雷达是一种专门用于探测大气风场信息的设备，它通过接收大气湍流产生的后向散射回波来获取风速和风向的数据。然而，在实际操作中，尤其是在大风天气条件下，近地面高度的回波容易受到地杂波的影响。地杂波主要来源于静止地物，如建筑物和树木，这些地物的散射信号进入雷达的旁瓣，导致回波信号中混杂大量非气象信息，降低了风廓线雷达的探测精度。 大风天气会加剧地杂波问题，因为强风可能导致地物散射信号的增强，使得气象回波淹没在杂波之中，难以分辨。传统的地杂波抑制方法，如在硬件层面嵌入滤波器，虽然能快速去除部分杂波，但仍有残留，且可能对有用气象信号造成一定程度的损害。 针对这一问题，研究者提出了基于极小值去地杂波的目标综合识别方法。这种方法结合了吸收均值方法和槽口端点连线法，旨在实时、高效地识别并去除地杂波，同时尽可能保留气象回波。具体实施过程中，首先利用极小值法去除强风下的地杂波干扰，随后通过连续性检验等综合识别步骤，标识出真正的气象信号峰值，从而提高风场数据的准确性。 在频域中，风廓线雷达的回波信号由气象信号、系统噪声和地杂波组成。气象信号通常表现为高于背景噪声的谱峰，而地杂波的谱宽较窄，集中在零频附近，其能量远大于气象回波。在大风条件下，地杂波信号的谱宽会变宽，进一步干扰信号分析。地杂波信号和回波信号的功率谱都呈现出近似高斯分布的特性，与机内噪声的均匀分布形成鲜明对比。 为了克服传统方法的局限性，有研究者如D'&EF(!GF%F)%),等人采用了小波变换技术进行地杂波抑制。这种方法将时域信号转换到小波域，通过小波域中的处理来分离和抑制地杂波，从而提升信号质量。 总结来说，针对风廓线雷达在大风天气下地杂波抑制的挑战，科研人员已经开发出了新的方法，如基于极小值的综合识别技术，以及小波变换等，以提高风场数据的准确性和可靠性。这些技术的应用，有助于气象学家更精确地获取风场信息，对于防灾减灾和气象预报具有重要意义。