北京MST（mesosphere-stratosphere-troposphere,中間層-平流層-對流層）雷達(dá)是我國"子午工程"一期中探測大氣動力結(jié)構(gòu)的獨(dú)特大型設(shè)備。雷達(dá)自2011年建成以來,已獲取較好的大氣風(fēng)場數(shù)據(jù),但在其他要素提取方面仍有改進(jìn)需求。從噪聲電平估算與目標(biāo)回波識別這兩個關(guān)鍵步驟改進(jìn)雷達(dá)原始功率譜密度處理算法,以期得到更準(zhǔn)確的大氣要素信息。在噪聲電平估算方面,提出應(yīng)用對數(shù)-線性擬合方案快速實現(xiàn)客觀分析法,與二分法方案差值的標(biāo)準(zhǔn)差為0.43 dB,表明對數(shù)-線性擬合方案能兼顧時效性與準(zhǔn)確性。改進(jìn)后的數(shù)據(jù)處理算法能夠精確識別目標(biāo)回波。利用改進(jìn)算法處理2012年1—12月數(shù)據(jù)結(jié)果與雷達(dá)、探空以及ERA5再分析數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,各高度緯向風(fēng)與探空測值的均方根誤差均為2～3 m·s^-1,優(yōu)于雷達(dá)產(chǎn)品和探空測值均方根誤差(3～4 m·s^-1),信噪比、譜寬和垂直速度質(zhì)量也有明顯提高,表明改進(jìn)算法可靠、有效且相對易于實現(xiàn)。 

【文章來源】：應(yīng)用氣象學(xué)報. 2020,31(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

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第６期??陳澤等：北京ＭＳＴ雷達(dá)功率譜密度處理算法改進(jìn)??７０１??２０??信噪比／ｄＢ??４０??６０??４?５?６??譜寬／（ｍ?？?ｓ＿１）??圖６?２０１２年１月１日一?１２月３１日信噪比（ａ）和譜寬（ｂ）的年平均值（曲線）和標(biāo)準(zhǔn)差（陰影）廓線??Ｆｉｇ．?６?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ａｎｎｕａｌ?ｍｅａｎ（ｔｈｅ?ｃｕｒｖｅ）?ａｎｄ?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｄｅｖｉａｔｉｏｎ（ｔｈｅ?ｓｈａｄｅｄ）?ｏｆ?ＳＮＲ（ａ）??ａｎｄ?ｓｐｅｃｔｒａｌ?ｗｉｄｔｈ（ｂ）?ｂｅｔｗｅｅｎ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?ＭＳＴ?ｒａｄａｒ?ｄａｔａ（ｆｒｏｍ?１?Ｊａｎ?ｔｏ?３１?Ｄｅｃ?ｉｎ?２０１２）??ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｕｓｉｎｇ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ａｎｄ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ??０??－３－２－１０?１?２?３??諱向風(fēng)偏差／（ｍ?＿?ｓ＿］）??２０??０??０?１?２?３?４?５?６?７??緯向風(fēng)均方根誤差／（ｍ?？?ｓ，??２０??原算法??一改進(jìn)算法??－２??－１??０??經(jīng)向風(fēng)偏差／（ｍ?？?ｓ一１）??２?３?４?５??經(jīng)向風(fēng)均方根誤差／（ｍ?？?ｓ—１）??圖７?２０１２年１月１日一１２月３１日北京ＭＳＴ雷達(dá)原算法與改進(jìn)算法得到的??經(jīng)向風(fēng)、緯向風(fēng)與探空對比??Ｆｉｇ．?７?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｚｏｎａｌ?ａｎｄ?ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ?ｗｉｎｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒａｄｉｏｓｏｎｄｅ?ａｎｄ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?ＭＳＴ?ｒａｄａｒ?ｄａｔａ?ｏｂｔａｉｎｅｄ??ｕｓｉｎｇ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ａｎｄ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ?ｆ

７０２??應(yīng)用氣象學(xué)報??第３１卷??－４?—３?－２?－１?０??緯向風(fēng)偏差／（ｍ?．?ｓ＿”??２?３?４?５??緯向風(fēng)均方根誤差／（ｍ?？?ｓ，??圖９?２０１２年１６組降水天氣條件下北京ＭＳＴ雷達(dá)原算法與改進(jìn)算法得到的經(jīng)向風(fēng)、??緯向風(fēng)與探空測值平均差值和均方根誤差廓線??Ｆｉｇ．?９?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?ｍｅａｎ?ｖａｌｕｅｓ?ａｎｄ?ｒｏｏｔ?ｍｅａｎ?ｓｑｕａｒｅ?ｅｒｒｏｒ?ｏｆ?ｚｏｎａｌ?ａｎｄ?ｍｅｒｉｄｉｏｎａｌ?ｗｉｎｄ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｒａｄｉｏｓｏｎｄｅ??ａｎｄ?Ｂｅｉｊｉｎｇ?ＭＳＴ?ｒａｄａｒ?ｄａｔａ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｕｓｉｎｇ?ｏｒｉｇｉｎａｌ?ａｎｄ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ??ｕｎｄｅｒ?１６－ｇｒｏｕｐ?ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ?ｗｅａｔｈｅｒ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ?ｉｎ?２０１２??差分別在一〇？?０５？０？?０５?ｍ?？?ｓ＿１?和?０？?２５？０？?３?ｍ?？??圍內(nèi)．明顯小于霄達(dá)原算法與ＥＲＡ５數(shù)據(jù)的差??擇Ｃ寧均差揎和差揖的標(biāo)準(zhǔn)差分別在一〇．３５一??一．０？?２Ｓ?ｍ?．?ｓ—１?和?０？?４．？０．．．Ｓ?ｍ?．?。改進(jìn)??算法得到昀垂直速度與ＥＲＡＥ５數(shù)據(jù)的差異明顯小??于雷達(dá)產(chǎn)品與ＥＲＡ５數(shù)據(jù)的差異ｅ??改進(jìn)箅法可更準(zhǔn)確地識別大氣湍流倩號，有教??抑制雜波及降水信號齒擾。為檢驗改進(jìn)算法在降??水天氣條件下的有效性，將２０１２年共１６組降水天??氣條件下（根據(jù)雷隹站所在地歷史天氣記錄全天：有??降水時段？?７?Ｊｆ?２５，：?２６，２．ｇ：ｓ?Ｓ１?日，８?ｊｆ?Ｓ?日及?ｌｊ?ｊｆ??１３?，２０日）的探空與

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因子及處理算法[J]. 高祝宇,阮征,魏鳴,葛潤生,劉瑞婷.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2016(02)
[2]北京MST雷達(dá)探測中間層-低熱層觀測結(jié)果初步分析[J]. 田玉芳,呂達(dá)仁.  地球物理學(xué)報. 2016(02)
[3]自適應(yīng)閾值方法去除風(fēng)廓線雷達(dá)地物雜波[J]. 張福貴,范瀟,何建新.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2015(04)
[4]基于徑向功率譜的風(fēng)廓線雷達(dá)錯誤風(fēng)數(shù)據(jù)處理[J]. 陳浩君,黃興友,孫婧,孫娟,尹春光,鄭杰,王勤典,薛昊.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2015(04)
[5]一種抑制降水對風(fēng)廓線雷達(dá)水平風(fēng)干擾的方法[J]. 林曉萌,何平,黃興友.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2015(01)
[6]確定風(fēng)廓線雷達(dá)功率譜噪聲功率方法[J]. 何平,李柏,吳蕾,高玉春.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2013(03)
[7]用綜合識別法檢測風(fēng)廓線雷達(dá)湍流目標(biāo)[J]. 胡明寶,李妙英,賀宏兵.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2012(05)
[8]基于極大似然算法的風(fēng)廓線雷達(dá)譜矩估計[J]. 惠建新,吳蕾,高玉春,周杰.  氣象科技. 2012(01)
[9]風(fēng)廓線雷達(dá)探測大氣返回信號譜的仿真模擬[J]. 王莎,阮征,葛潤生.  應(yīng)用氣象學(xué)報. 2012(01)
[10]基于正交多項式擬合的風(fēng)廓線雷達(dá)風(fēng)譜識別[J]. 周旭輝,馬杰良,吳蕾,高玉春,柴秀梅.  現(xiàn)代雷達(dá). 2011(11)

博士論文
[1]風(fēng)廓線雷達(dá)數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用研究[D]. 胡明寶.南京信息工程大學(xué) 2012

碩士論文
[1]風(fēng)廓線雷達(dá)功率譜密度數(shù)據(jù)處理算法研究[D]. 周旭輝.南京信息工程大學(xué) 2011



本文編號：3526101