發(fā)布時(shí)間：2020-12-20 14:13

　　閃電作為日常生活中最為常見(jiàn)的一種自然現(xiàn)象,在全球范圍內(nèi)普遍存在。閃電的發(fā)生對(duì)加油站、森林、發(fā)電廠等存在安全隱患的場(chǎng)所構(gòu)成了一定的危害,甚至對(duì)人們的安全產(chǎn)生了巨大威脅,因此對(duì)閃電的定位研究具有重要意義。目前閃電定位系統(tǒng)存在定位精度不足和由干擾信號(hào)引起的誤判等問(wèn)題,導(dǎo)致不能得到更加準(zhǔn)確地閃電發(fā)生位置,難以解決閃電發(fā)生對(duì)社會(huì)生活構(gòu)成的威脅。針對(duì)上述問(wèn)題,提出了一種基于特征匹配的三維閃電定位方法。首先,通過(guò)構(gòu)建時(shí)差定位模型,分析了Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)算法、Chan算法、協(xié)同定位算法以及最大似然法幾種定位算法存在的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)幾種算法的性能進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,最大似然法比其他定位算法在性能上存在一定的優(yōu)勢(shì),同時(shí),對(duì)不同站址布局進(jìn)行了仿真比較,得出Y型站址布局定位誤差較小。然后,由于閃電定位系統(tǒng)授時(shí)精度較低,對(duì)子站系統(tǒng)的時(shí)鐘模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì),通過(guò)采用高頻壓控晶振和時(shí)鐘馴服方法提高了閃電定位系統(tǒng)的授時(shí)精度;中心站則是采用特征匹配法對(duì)接收的閃電信號(hào)進(jìn)行匹配處理,去除了單個(gè)站點(diǎn)的干擾信號(hào)對(duì)閃電定位的影響,減少了系統(tǒng)的誤報(bào)。采用文中系統(tǒng)方案在河北省地區(qū)進(jìn)行了閃電定位實(shí)驗(yàn),子站分別布署在桃城、泊頭、定州和威... 

【文章來(lái)源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

目標(biāo)源與子站的位置分布

不同布局GDOP分布

由于閃電定位系統(tǒng)是由四個(gè)子站共同接收閃電電磁波信號(hào)，由于接收的閃電信號(hào)中存在干擾信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)的時(shí)鐘造成了影響，因此系統(tǒng)通過(guò)對(duì)干擾信號(hào)判別和頻率偏差值的計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的同步，從而減小系統(tǒng)的誤差。其中關(guān)于 FPGA 的設(shè)計(jì)本課題不做詳細(xì)研究，直接采用 XILINX FPGA 開(kāi)發(fā)板。3.4.1 信號(hào)采集模塊天線接收到的閃電信號(hào)需要對(duì)其進(jìn)行濾波和放大，其中濾波的目的是將非本課題研究的 433MHz 頻率以外的信號(hào)進(jìn)行濾除，得到接收到 433MHz 頻率段的閃電信號(hào)；由于閃電信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸中，閃電信號(hào)的幅值會(huì)衰減，導(dǎo)致 AD 采集器很難采集，因此需對(duì)閃電信號(hào)進(jìn)行放大。其濾波與放大電路見(jiàn)圖 3-6。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2928007