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通过对风廓线雷达回波信号产生机理和同波功率谱的分析,研究了数据处理的不足,提出了基于提升谱矩估计数据质量控制方法,分析了Airda16000质量控制处理的结果,同GPS探空仪、温度脉动仪历史数据以及£经验模式进行合理比较,对方法进行了可靠性检验,其主要研究如下:
1)对风廓线雷达基数据进行规范化处理,研究了C2和湍流耗散率ε与雷达系统参数、探测模式、气象要素、雷达回波SNR、速度谱宽的关系。
2)通过对风廓线雷达回波功率谱密度函数的分析,总结了常规探测回波功率谱的类型种类,分析了晴空回波与各种杂波的区别与联系,并给出了回波谱的一般特征。
3)引入模糊逻辑用于识别晴空回波,通过试验数据分析,给出了S型和高斯型隶属函数的相关参数,经过训练试验给出了回波谱强度和连续性的权重因子与阈值门限。讨论了噪声电平和杂波干扰对多普勒矩估计的影响,提出了晴空回波信号带宽的概念,提出了最小二乘拟合矩估计的信号带宽标定方法,结合模糊逻辑识别方法,分析比较了处理效果。
4)对雷达风羽图的分析,给出了改善风场探测数据的定性表述;与GPS测风数据对比分析偏差,定量地描述了提高风场探测的准确性。利用σ2v估算ε与经验模式进行对比,重点在数值量级与随高度变化的比较,分析了质量控制前后的σ2v估算ε的可行性与置信度。提出了利用合肥地区Hufnagel-Valley经验模式标定SNR估算折射率结构常数的尝试,给出了1km高度的C2n日变化特征,与HTP-2型温度脉动仪探测C2n历史数据进行了定性比较,分析了SNR质量控制处理对估算C2n的影响。