序
前言
1 相控阵风廓线雷达概述
1.1 风廓线雷达
1.1.1 风廓线雷达的归属与分类
1.1.2 基本探测原理
1.1.3 基本工作方式
1.1.4 回波信号机制
1.1.5 工作波长的选择
1.1.6 回波信号特点
1.1.7 探测资料特点
1.1.8 风廓线雷达探测优势和应用前景
1.2 相控阵风廓线雷达
1.2.1 相控阵雷达系统组成
1.2.2 相控阵雷达的性能特点
1.2.3 相控阵风廓线雷达组成特点
1.2.4 风廓线雷达大多采用相控阵体制的原因
1.2.5 风廓线雷达与天气雷达
2 大气湍流简介
2.1 大气湍流现象
2.1.1 雷诺数与大气湍流现象
2.1.2 大气湍流的成因、分类和基本特性
2.2 描述湍流的统计特征量
2.2.1 平均值
2.2.2 雷诺平均法
2.2.3 泰勒冻结湍流假设
2.2.4 方差
2.2.5 相关函数
2.2.6 结构函数
2.2.7 频域分析
2.3 柯尔莫哥洛夫局地均匀各向同性湍流
2.3.1 湍流尺度分区
2.3.2 最小湍流尺度随高度的变化
2.3.3 柯尔莫哥洛夫局地均匀各向同性湍流假设
2.3.4 湍流惯性副区的结构特征与谱特征
3 大气湍流散射理论
3.1 大气折射率
3.1.1 中性大气折射率
3.1.2 折射率结构常数
3.1.3 折射率结构函数Dn(r)与相关函数Bn(r)
3.1.4 折射率结构常数C2n及其廓线的估算
3.1.5 折射率结构常数C2n廓线的观测
3.2 湍流大气电磁波散射理论
3.2.1 湍流大气电磁波传播方程
3.2.2 散射波平均能流密度
3.2.3 有效散射截面积
3.2.4 散射波与湍流尺度
3.2.5 湍流散射的雷达反射率
3.2.6 雷达方程
3.3 菲涅耳镜面反射与汤姆森热散射
3.3.1 菲涅耳镜面反射
3.3.2 汤姆森热散射
4 信号处理与数据处理
4.1 信号处理
4.1.1 信号处理的目的与要求
4.1.2 接收信号流程
4.1.3 信号处理步骤与基础数据计算
4.1.4 相干积分
4.1.5 小波变换在风廓线雷达信号处理中的应用
4.2 数据处理
4.2.1 水平风的合成
4.2.2 质量控制
4.2.3 基本数据产品与主要数据产品显示
4.3 数据分辨率与有效数据获取率
4.3.1 数据分辨率
4.3.2 有效数据获取率
5 风廓线雷达探测应用
5.1 主要应用领域
5.2 在数值天气预报中的应用
5.2.1 风廓线雷达与无线电探空仪测风原理的比较
5.2.2 风廓线雷达与无线电探空仪水平风测量的比较
5.2.3 风廓线雷达资料在数值预报模式中的应用价值与效果
5.3 大气湍流及边界层的观测与研究
5.3.1 测定边界层高度
5.3.2 估算湍流能量耗散率
5.4 降水的观测与研究
5.5 风廓线雷达探测实例
5.5.1 风切变的识别与位置高度的确定
5.5.2 锋区的确定
5.5.3 急流的观测
5.5.4 确定对流层顶高
5.5.5 大气波动的观测
5.5.6 风廓线雷达用于大尺度的研究
6 相控阵天线原理与特性
6.1 相控阵天线的原理与特性
6.1.1 线阵天线原理与特性
6.1.2 平面相控阵天线的基本原理与特性
6.2 相控阵风廓线雷达天线副瓣性能
6.2.1 相控阵风廓线雷达对天线副瓣的要求
6.2.2 降低副瓣的方法
6.2.3 幅度加权与照射函数
6.2.4 幅度加权的方法
6.2.5 天线单元幅度(相位)误差以及对副瓣的影响
6.3 波束控制与馈线系统
6.3.1 波束指向控制
6.3.2 天线馈线幅度(相位)误差的补偿
6.3.3 馈线网络
6.3.4 移相器
7 相控阵风廓线雷达发射系统
7.1 发射系统组成方案
7.1.1 基本功能与组成
7.1.2 发射方案(功率合成方式)
7.2 发射系统关键技术参数
7.2.1 频率稳定度
7.2.2 馈线系统的反射损耗
7.3 固态发射机与T/R组件
7.3.1 固态发射机
7.3.2 T/R组件
8 相控阵风廓线雷达接收系统
8.1 相控阵风廓线雷达接收系统
8.1.1 基本原理与特点
8.1.2 接收方案
8.2 接收系统关键技术参数
8.2.1 噪声系数
8.2.2 接收机灵敏度(最小可测信号功率)
8.2.3 动态范围
附录1 风廓线雷达技术性能参考指标
附录2 中国无线电频率分配表
附录3 国产风廓线雷达系统
参考文献
展开
