非线性时变微弱信号处理与检测技术研究_刘小洋_9787568904391

　　非线性时变微弱信号（风切变和湍流）作为一种独特的气象信号，其信号建模与检测是一个技术难题，同时会对飞机等飞行器的安全产生严重威胁，故对其进行信号处理与检测、预警显得尤为重要。针对风切变、湍流的成因，同时由于此类气象信号会对飞行器的航行轨迹产生影响，从而会造成机毁人亡的严重后果。
　　《非线性时变微弱信号处理与检测技术研究》重点论述了非线性时变的气象信号处理、风场建模，其中包括对称风场建模与非对称风场建模与气象信号检测。全书共6章，主要内容包括风切变目标回波建模与仿真、湍流信号建模与检测、地杂波建模及抑制算法。
　　《非线性时变微弱信号处理与检测技术研究》可作为电子信息类、计算机科学与技术类等专业的硕士、博士研究生专题研讨教材及从事微弱气象信号处理的业界从业人员的参考书。

　　非线性时变微弱信号（风切变和湍流）作为一种独特的气象信号，其恶劣气象会严重影响飞机的飞行安全，甚至会造成机毁人亡的空难事故。具有探测和预警风切变和湍流功能的气象雷达是飞机上重要的机载电子导航系统。高度小于600m的低空风切变是飞机起飞和降落过程中遇到的主要恶劣气象目标。在这种情况下，由于气象雷达平台的运动和雷达主波束的下视照射，造成风切变目标回波信号很容易被地杂波所掩盖，对地杂波进行分析、建模、仿真和地杂波抑制算法的研究至关重要。本书围绕气象雷达风切变、湍流、地杂波等非线性时变微弱气象目标回波模型以及信号处理方法进行了深入研究，取得了若干重要的研究成果。
　　首先，建立了一种风切变风场的数学模型，并结合网格划分法分析了风切变雷达回波数学模型，在一定的风场范围内分别对非对称风场和对称风场进行了坐标转换和危险因子计算等仿真分析。仿真结果表明，风场模型能够较好反映风切变的基本特征，由此得到的风切变目标的速度谱分布可以反映风速的切变状况，且与模拟风场的径向速度分量有较好的一致性。
　　其次，结合Von Karman模型建立了空间三维湍流场模型，采用FFT三维对称性产生了湍流仿真数据，并提出了一种基于FFT的湍流信号处理算法。仿真结果表明，湍流的风速值只在相对较小的范围内沿一个方向变化，并表现出脉动特性。同时，提出的湍流信号处理算法能够较好估计出湍流风场的风速分布。在有因次情形下，湍流变化规律与无因次情形基本相同，但其波动幅度要大于无因次情形，仿真产生的湍流数据较好表征了湍流特征。
　　再次，建立了湍流检测的数学模型，在分析脉冲对检测方法的基础上，依据对数似然比准则，提出了一种新的湍流检测方法，运用Monte Carlo法对新方法的检测性能进行了仿真分析，并与传统方法进行了比较。仿真结果表明，新的湍流检测算法具有较好的检测性能，在两种虚警率和信噪比条件下，新的湍流检测算法的检测概率改善约为49.26%。

你还可能感兴趣

我要评论