相控陣風廓線雷達

序
前言
1　相控陣風廓線雷達概述
1.1　風廓線雷達
1.1.1　風廓線雷達的歸屬與分類
1.1.2　基本探測原理
1.1.3　基本工作方式
1.1.4　回波信號機制
1.1.5　工作波長的選擇
1.1.6　回波信號特點
1.1.7　探測資料特點
1.1.8　風廓線雷達探測優(yōu)勢和應用前景
1.2　相控陣風廓線雷達
1.2.1　相控陣雷達系統(tǒng)組成
1.2.2　相控陣雷達的性能特點
1.2.3　相控陣風廓線雷達組成特點
1.2.4　風廓線雷達大多采用相控陣體制的原因
1.2.5　風廓線雷達與天氣雷達
2　大氣湍流簡介
2.1　大氣湍流現(xiàn)象
2.1.1　雷諾數(shù)與大氣湍流現(xiàn)象
2.1.2　大氣湍流的成因、分類和基本特性
2.2　描述湍流的統(tǒng)計特征量
2.2.1　平均值
2.2.2　雷諾平均法
2.2.3　泰勒凍結(jié)湍流假設
2.2.4　方差
2.2.5　相關函數(shù)
2.2.6　結(jié)構(gòu)函數(shù)
2.2.7　頻域分析
2.3　柯爾莫哥洛夫局地均勻各向同性湍流
2.3.1　湍流尺度分區(qū)
2.3.2　最小湍流尺度隨高度的變化
2.3.3　柯爾莫哥洛夫局地均勻各向同性湍流假設
2.3.4　湍流慣性副區(qū)的結(jié)構(gòu)特征與譜特征
3　大氣湍流散射理論
3.1　大氣折射率
3.1.1　中性大氣折射率
3.1.2　折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)
3.1.3　折射率結(jié)構(gòu)函數(shù)Dn(r)與相關函數(shù)Bn(r)
3.1.4　折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)C2n及其廓線的估算
3.1.5　折射率結(jié)構(gòu)常數(shù)C2n廓線的觀測
3.2　湍流大氣電磁波散射理論
3.2.1　湍流大氣電磁波傳播方程
3.2.2　散射波平均能流密度
3.2.3　有效散射截面積
3.2.4　散射波與湍流尺度
3.2.5　湍流散射的雷達反射率
3.2.6　雷達方程
3.3　菲涅耳鏡面反射與湯姆森熱散射
3.3.1　菲涅耳鏡面反射
3.3.2　湯姆森熱散射
4　信號處理與數(shù)據(jù)處理
4.1　信號處理
4.1.1　信號處理的目的與要求
4.1.2　接收信號流程
4.1.3　信號處理步驟與基礎數(shù)據(jù)計算
4.1.4　相干積分
4.1.5　小波變換在風廓線雷達信號處理中的應用
4.2　數(shù)據(jù)處理
4.2.1　水平風的合成
4.2.2　質(zhì)量控制
4.2.3　基本數(shù)據(jù)產(chǎn)品與主要數(shù)據(jù)產(chǎn)品顯示
4.3　數(shù)據(jù)分辨率與有效數(shù)據(jù)獲取率
4.3.1　數(shù)據(jù)分辨率
4.3.2　有效數(shù)據(jù)獲取率
5　風廓線雷達探測應用
5.1　主要應用領域
5.2　在數(shù)值天氣預報中的應用
5.2.1　風廓線雷達與無線電探空儀測風原理的比較
5.2.2　風廓線雷達與無線電探空儀水平風測量的比較
5.2.3　風廓線雷達資料在數(shù)值預報模式中的應用價值與效果
5.3　大氣湍流及邊界層的觀測與研究
5.3.1　測定邊界層高度
5.3.2　估算湍流能量耗散率
5.4　降水的觀測與研究
5.5　風廓線雷達探測實例
5.5.1　風切變的識別與位置高度的確定
5.5.2　鋒區(qū)的確定
5.5.3　急流的觀測
5.5.4　確定對流層頂高
5.5.5　大氣波動的觀測
5.5.6　風廓線雷達用于大尺度的研究
6　相控陣天線原理與特性
6.1　相控陣天線的原理與特性
6.1.1　線陣天線原理與特性
6.1.2　平面相控陣天線的基本原理與特性
6.2　相控陣風廓線雷達天線副瓣性能
6.2.1　相控陣風廓線雷達對天線副瓣的要求
6.2.2　降低副瓣的方法
6.2.3　幅度加權(quán)與照射函數(shù)
6.2.4　幅度加權(quán)的方法
6.2.5　天線單元幅度(相位)誤差以及對副瓣的影響
6.3　波束控制與饋線系統(tǒng)
6.3.1　波束指向控制
6.3.2　天線饋線幅度(相位)誤差的補償
6.3.3　饋線網(wǎng)絡
6.3.4　移相器
7　相控陣風廓線雷達發(fā)射系統(tǒng)
7.1　發(fā)射系統(tǒng)組成方案
7.1.1　基本功能與組成
7.1.2　發(fā)射方案(功率合成方式)
7.2　發(fā)射系統(tǒng)關鍵技術(shù)參數(shù)
7.2.1　頻率穩(wěn)定度
7.2.2　饋線系統(tǒng)的反射損耗
7.3　固態(tài)發(fā)射機與T/R組件
7.3.1　固態(tài)發(fā)射機
7.3.2　T/R組件
8　相控陣風廓線雷達接收系統(tǒng)
8.1　相控陣風廓線雷達接收系統(tǒng)
8.1.1　基本原理與特點
8.1.2　接收方案
8.2　接收系統(tǒng)關鍵技術(shù)參數(shù)
8.2.1　噪聲系數(shù)
8.2.2　接收機靈敏度(最小可測信號功率)
8.2.3　動態(tài)范圍
附錄1　風廓線雷達技術(shù)性能參考指標
附錄2　中國無線電頻率分配表
附錄3　國產(chǎn)風廓線雷達系統(tǒng)
參考文獻