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离心喷嘴液膜形态与液膜破碎机制试验研究 被引量：1
1
作者 方传宇 王少林 +8 位作者 王凯兴 刘舆帅 刘富强 杨金虎 曹程 刘存喜 穆勇 徐纲 朱俊强 《力学学报》 北大核心 2025年第2期388-398,共11页
离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研... 离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研究了喷注压力对于离心喷嘴流量系数、喷雾锥角、液膜形态、破碎模式以及粒径分布的影响,系统分析离心喷嘴液膜形态、液膜破碎机制和雾化特性,并使用本征正交分解(POD)方法识别出不同液膜形态下的主要和次要的破碎模式,建立了离心喷嘴液膜形态与雾化特性之间的对应关系,支撑了离心喷嘴雾化性能优化研究.结果发现,随着喷注压力的增大,流量系数和喷雾锥角呈现出先增大后减小的趋势;喷注压力通过改变液膜的液体韦伯数(We)从而改变液膜形态.随着We的增加,液膜的破碎位置逐渐向喷嘴出口处移动,破碎距离逐渐减小,并使得离心喷嘴下游液滴的径向速度增大,大粒径液滴向两侧运动,导致雾锥中心的索太尔平均直径(SMD)迅速下降;离心喷嘴不同的液膜形态包含多种液膜破碎模式,并随着We数增加而演化:随着We数的增加,液膜的主要破碎模式依次为撞击破碎、表面波破碎、穿孔破碎以及湍流破碎,且这4种破碎模式的表面波频率依次增大. 展开更多
关键词 相位多普勒粒子测速仪 高速阴影成像 本征正交分解 液体韦伯数
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一种面向相控阵雷达的多维牛顿正交匹配追踪算法
2
作者 张汉生 郭若海 +3 位作者 王志刚 朱江 张宁 瞿逢重 《信号处理》 北大核心 2025年第7期1165-1177,共13页
传统的脉冲多普勒雷达采用线性信号处理方法实现目标检测和状态估计,具有复杂度低、处理效率高等优点。然而,在临近密集目标等复杂场景情况下,传统方法存在弱目标被强目标旁瓣遮蔽、分辨率受瑞利分辨率限制等问题。压缩感知方法能够充... 传统的脉冲多普勒雷达采用线性信号处理方法实现目标检测和状态估计,具有复杂度低、处理效率高等优点。然而,在临近密集目标等复杂场景情况下,传统方法存在弱目标被强目标旁瓣遮蔽、分辨率受瑞利分辨率限制等问题。压缩感知方法能够充分利用目标在快时间、慢时间、方位、俯仰域四域的稀疏特性,对四域进行网格划分,通过稀疏反演实现目标重构。然而,目标的径向距离、径向速度、方位角和俯仰角都是连续取值的参数,上述网格划分方法存在格点错配、精度受限于格点间隔、虚警率不恒定等问题。为了解决上述问题,本文设计了基于线性调频脉冲信号的牛顿正交匹配追踪算法,提出了一种面向多目标的相控阵雷达多维牛顿正交匹配追踪(multidimensional Newtonized orthogonal matching pursuit for phased array radar,MDNOMP-PAR)算法。该算法利用牛顿法和块坐标下降方法对多目标的径向距离、径向速度、方位角和俯仰角进行循环修正,并基于恒虚警准则设计算法的停止条件,最终确定目标个数。数值实验结果表明,与采用数字波束成形(digital beamforming,DBF)、加窗脉冲压缩(windowed pulse compression,WPC)与动目标检测(moving target detection,MTD)这一传统方法相比,MDNOMP-PAR方法不仅保持了恒虚警检测特性,估计精度提升了至少100%;在雷达距离分辨率为37.5 m的情况下,此方法的分辨力为45 m,相较加窗脉压MTD方法分辨力提升了50 m。此外,在邻近强弱目标场景下,当虚警率设置为10-6时,MDNOMP-PAR方法的弱目标检测性能提升4 dB。 展开更多
关键词 脉冲多普勒雷达 相控阵 动目标检测 牛顿正交匹配追踪算法
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基于截断加权Wirtinger Flow算法的旋转测速频移特性提升研究
3
作者 王泓洋 张子静 +4 位作者 刘浩 吕鑫冉 宋家宇 崔成帅 赵远 《光子学报》 北大核心 2025年第3期107-117,共11页
在远距离目标旋转速度的探测中,涡旋光束容易受到随机变化的大气湍流的影响,造成光束的相位畸变和螺旋谱的弥散,引起目标旋转速度测量性能下降。针对这一问题,采用截断加权Wirtinger Flow(Truncated Weighted Wirtinger Flow,TWWF)算法... 在远距离目标旋转速度的探测中,涡旋光束容易受到随机变化的大气湍流的影响,造成光束的相位畸变和螺旋谱的弥散,引起目标旋转速度测量性能下降。针对这一问题,采用截断加权Wirtinger Flow(Truncated Weighted Wirtinger Flow,TWWF)算法,该算法在初始化阶段的截断规则中引入样本中值,采用加权梯度的权值调整策略,避免容易陷入局部最优解的问题,提升了算法对畸变涡旋光束的迭代补偿能力,光场和旋转多普勒频移特性指标得到显著提升。结果表明,当大气湍流强度C_(n)^(2)为1×10^(-14)m^(-2/3),纯度、RDS峰-最大杂峰比、测速精度等指标可达0.99,2.18,0.80 rad/s;当C_(n)^(2)为1×10^(-12)m^(-2/3),则可达0.74,2.09,0.83 rad/s,相位相对误差可达3×10^(-16)量级,展现了TWWF算法强大的补偿能力。此外,讨论了掩码数目、湍流强度、光场叠加态等因素对算法指标的影响。本研究拓宽了WF类型算法在湍流畸变补偿方向的应用,提供了一种改善涡旋光束的远距离转速测量性能的方法。 展开更多
关键词 涡旋光束 大气湍流 旋转多普勒效应 相位恢复算法 测速精度
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基于脉冲相参跳频的时延-多普勒信道估计方法
4
作者 吴继峰 高小亮 +3 位作者 李乾宇 刘晓鹏 李忠华 刘政男 《航天器工程》 北大核心 2025年第5期81-88,共8页
针对跳频通信系统中由于瞬时带宽有限导致的信道估计精度不足问题,文章提出一种基于脉冲相参特性的跳频波形,并设计了时延-多普勒二维联合估计方法。该方法构建导频信号的二维协方差矩阵,通过特征分解与谱函数构建,实现对多径数量、时... 针对跳频通信系统中由于瞬时带宽有限导致的信道估计精度不足问题,文章提出一种基于脉冲相参特性的跳频波形,并设计了时延-多普勒二维联合估计方法。该方法构建导频信号的二维协方差矩阵,通过特征分解与谱函数构建,实现对多径数量、时延及多普勒频偏的联合估计。经仿真验证,该方法在非均匀、低耦合度跳频图案下能有效提升信道估计性能,结果表明其在低信噪比和多径信道环境下具备高精度分辨能力,可为高性能跳频通信系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 相参跳频 时延-多普勒 多径信道 信道估计
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基于卷积神经网络的非对称共光路相干色散光谱仪背景白光干扰去除
5
作者 吴银花 种喆 +2 位作者 朱鹏飞 陈莎莎 周顺 《物理学报》 北大核心 2025年第10期115-126,共12页
非对称共光路相干色散光谱仪(coherent-dispersion spectrometer,CODES)是一种基于视向速度法的系外行星探测仪器,通过测量恒星吸收线干涉光谱的多普勒相移探测视向速度的变化.然而恒星吸收谱线中背景白光对CODES相位解析产生干扰,从而... 非对称共光路相干色散光谱仪(coherent-dispersion spectrometer,CODES)是一种基于视向速度法的系外行星探测仪器,通过测量恒星吸收线干涉光谱的多普勒相移探测视向速度的变化.然而恒星吸收谱线中背景白光对CODES相位解析产生干扰,从而严重影响视向速度探测精度.针对背景白光干扰问题,本文利用CODES原理及其探测数据特点,基于U-Net架构提出了背景白光预测网络模型(background white light prediction network,BWP-Net).该模型先通过结合多通道卷积和深度可分离卷积,从恒星吸收线干涉光谱逐步提取不同级别特征,再通过多层注意力反卷积,融合深层特征和浅层特征基础上逐步重建图像细节,最终预测输出背景白光干涉光谱.实验结果表明,在不同吸收线、不同固定光程差、不同视向速度条件下,利用BWP-Net模型输出消除背景白光干扰后,视向速度探测误差均低于1 m/s,误差范围主要集中在0—0.4 m/s.该模型不仅能够准确预测背景白光,且具有较强的稳定性和鲁棒性,为CODES高精度稳定探测视向速度提供有力保障. 展开更多
关键词 视向速度 多普勒相移 背景白光预测 卷积神经网络
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RIS辅助高铁毫米波无线通信多普勒频移补偿技术
6
作者 马铂琳 甄姬娜 +3 位作者 张昶 申凌峰 杨靖雅 王宁 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第3期147-156,共10页
在可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的高铁毫米波无线通信系统中,为克服高速、高动态通信场景下电磁波的多普勒效应引起的频率偏移,对RIS辅助的多普勒频移补偿技术进行研究.首先,在时变3D Saleh-Valenzuel... 在可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)辅助的高铁毫米波无线通信系统中,为克服高速、高动态通信场景下电磁波的多普勒效应引起的频率偏移,对RIS辅助的多普勒频移补偿技术进行研究.首先,在时变3D Saleh-Valenzuela毫米波信道模型下,推导多普勒频移的表达式,以补偿级联链路多普勒频移为目标设计最优RIS相移矩阵;然后,考虑到估计车速时产生的误差,分析速度估计误差及其概率密度函数(Probability Density Function,PDF),由此计算得到残余多普勒误差并讨论其在研究场景中的影响;最后,为评估补偿后的系统性能,推导频谱效率(Spectral Efficiency,SE)和中断概率(Outage Probability,OP)的表达式,并通过仿真实验验证所提出方案的有效性.仿真结果表明:以多普勒频移最小化代替常见的接收功率最大化为优化目标,可以将多普勒频移完全消除;在RIS数量为322、基站天线高度为50 m的情况下,列车行驶到RIS附近时的SE增加了5.87 bit/(s·Hz);当基站天线高度为30 m、50 m和70 m时,OP的变化范围在5×10^(-3)和6×10^(-3)之间. 展开更多
关键词 可重构智能超表面 高铁毫米波无线通信 多普勒频移补偿 相移矩阵优化
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基于轨道角动量光强调制实现转速及转向的同时探测
7
作者 黄思远 洪玲 陈理想 《量子电子学报》 北大核心 2025年第5期694-702,共9页
结构光引起的旋转多普勒效应是旋转测速的基本机理,但常用的基于频差的时间拍频信号测量仅能测得转速大小,无法获取转动方向的信息。为此,本文基于矢量涡旋光场调控,提出了一种对转动方向敏感的微粒旋转测速方案。该方案通过振幅调制标... 结构光引起的旋转多普勒效应是旋转测速的基本机理,但常用的基于频差的时间拍频信号测量仅能测得转速大小,无法获取转动方向的信息。为此,本文基于矢量涡旋光场调控,提出了一种对转动方向敏感的微粒旋转测速方案。该方案通过振幅调制标记来识别基于自旋多普勒频移调制的信号与未调制信号,最终在已知调制频差信息的辅助下,实现了旋转速度和转动方向的并行测量。这种新颖的调制探测手段简洁明了、便捷高效,在微粒操控与探测等应用领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 量子光学 光场调控 旋转多普勒效应 旋转相位 并行测量
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一种基于相控阵雷达体制的高速微型破片测速方法
8
作者 余英瑞 张欣尉 胡杰 《弹道学报》 北大核心 2025年第3期43-48,共6页
在靶场试验中针对火炮发射的微型破片进行精确测速具有重要意义。传统接触式铝箔靶测速设备场景布置复杂,每次测量破片速度均需重新更换靶纸,测试效率较低。非接触式高速摄影测速设备易受到膛口火焰、烟雾的干扰,从而影响破片位置判断,... 在靶场试验中针对火炮发射的微型破片进行精确测速具有重要意义。传统接触式铝箔靶测速设备场景布置复杂,每次测量破片速度均需重新更换靶纸,测试效率较低。非接触式高速摄影测速设备易受到膛口火焰、烟雾的干扰,从而影响破片位置判断,降低了测速精度。针对目前非接触式高速摄影测速设备存在的问题,该文提出一种基于相控阵雷达体制的高速微型破片测速方法,阐述了其系统架构和测速原理。由于微型破片目标截面积很小(<3 cm^(2)),通过切换高增益相控阵天线波束指向,从而在覆盖不同视场区域的同时提升雷达回波功率。该测速方法利用多普勒频移提取破片目标径向速度信息,通过相控阵天线调整波束指向跟踪破片实时位置信息,从而求出微型破片目标沿炮膛轴线速度。与传统非接触式高速摄影破片测速设备相比,相控阵雷达不仅能够完成精确破片测速,而且其工作频段远离可见光频段,在火焰、烟雾、黑夜等采光不好的场景下探测性能不受影响。 展开更多
关键词 微型破片 测速 相控阵雷达 多普勒效应 天线波束扫描
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基于多普勒域块处理的机动平台大斜视SAR成像方法
9
作者 李根 孙翱 +1 位作者 王伟 刘雪松 《雷达科学与技术》 北大核心 2025年第4期396-406,共11页
机动平台大斜视SAR大场景成像时,加速度和大斜视角的存在使成像参数存在严重的二维空变性,极大限制了常规SAR成像方法的聚焦深度。为此,提出了基于多普勒域块处理的机动平台大斜视SAR成像方法。该方法通过子区域成像与全局数据块拼接,... 机动平台大斜视SAR大场景成像时,加速度和大斜视角的存在使成像参数存在严重的二维空变性,极大限制了常规SAR成像方法的聚焦深度。为此,提出了基于多普勒域块处理的机动平台大斜视SAR成像方法。该方法通过子区域成像与全局数据块拼接,构建了高效的混合聚焦框架。在距离向处理中,对空变的距离徙动进行线性近似,并采用Keystone变换实现大场景的空变距离徙动校正;方位压缩时,进行子区域划分和多普勒域数据块的频域相位滤波处理,通过最小化局部多普勒参数差异实现高效空变补偿。理论分析和仿真结果表明,所提方法具有较高的运算效率,能够有效扩展成像场景的聚焦深度。 展开更多
关键词 机动平台 大斜视SAR 多普勒域块处理 频域相位滤波
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联合相位差变化率和多普勒频率变化率的单站无源定位方法
10
作者 何东升 宋杰 娄树理 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期80-87,101,共9页
相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获... 相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获得与角度相关的信息,然后利用多普勒频率及其变化率获取目标辐射源的速度,将所得速度信息与相位差变化率定位方法相结合,计算目标辐射源详细信息,并进行误差精度分析。在仿真实验中,验证提出的算法在准确定位静止和运动目标辐射源方面的优越性,径向距离相对误差为0.8507%。同时,进行了影响定位精度的因素的仿真分析。 展开更多
关键词 单站无源定位 相位差变化率定位 多普勒频率变化率定位 联合定位
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基于光学幕网成像的物体形态精密测量
11
作者 卢胤 黄云天 +1 位作者 郭浩 朱羿叡 《南昌大学学报(理科版)》 2025年第1期12-18,共7页
光学相干层析成像技术基于迈克尔逊干涉仪的光学低相干干涉原理,具有微米级高分辨率、无损、非接触和实时成像的优势,目前已经广泛地应用于多个领域的精密测量与成像。为了实现物体状态变化过程(形变或运动)的精密测量与成像,这项工作... 光学相干层析成像技术基于迈克尔逊干涉仪的光学低相干干涉原理,具有微米级高分辨率、无损、非接触和实时成像的优势,目前已经广泛地应用于多个领域的精密测量与成像。为了实现物体状态变化过程(形变或运动)的精密测量与成像,这项工作采用宽带光源研制了一套高分辨谱域光学相干层析成像系统,该系统中心波长为890 nm,带宽160 nm,采用光栅光谱仪接收干涉信号,系统纵向空间分辨率3.7 um,横向空间分辨率15 um。进一步地,为了定量评价物体状态的变化量,本文基于光学多普勒原理开发了相位分辨多普勒算法,实现了微米级振动位移的检测与成像。结合自主开发的M-B时空扫描算法,实现了物体状态变化过程的连续检测与成像重建,该技术不仅可以应用于工程相关领域的三维形貌扫描成像,还能应用于生物组织形变过程的定量检测,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 光学相干层析成像 光学精密测量 相位分辨多普勒算法 M-B扫描算法
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星载高轨合成孔径雷达成像球面地表效应分析
12
作者 郭淑婷 邓钱钰 +1 位作者 王纪平 毛新华 《信号处理》 北大核心 2025年第1期55-69,共15页
星载高轨合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有短时重访周期和大范围测绘能力,在军事和民用中都具有独特的优势。然而,高轨SAR的成像几何也更加复杂,较长的合成孔径时间使得轨道的弯曲效应不可忽视,宽大的波束覆盖范围也导... 星载高轨合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)具有短时重访周期和大范围测绘能力,在军事和民用中都具有独特的优势。然而,高轨SAR的成像几何也更加复杂,较长的合成孔径时间使得轨道的弯曲效应不可忽视,宽大的波束覆盖范围也导致平面地表假设不再适用,因此必须考虑球面地表效应对成像的影响。本文从简单的直线轨迹和更具有现实意义的曲线轨迹两方面对成像出现的几何失真和散焦进行分析。首先,假设雷达短时间内做直线运动,由“距离-多普勒”关系得到成像平面与弯曲地表的位置映射关系,并通过回波历程分析得到直线轨迹时聚焦良好。然后,在曲线轨迹情况下,同样根据“距离-多普勒”关系解决了高轨SAR由于球面地表效应导致的几何失真问题。另外,基于对球面地表真实目标和成像域内像素点的距离历程分析,得到回波的二次相位误差,该误差导致雷达运行在弯曲轨道时成像出现散焦,而且由于该误差相位与成像场景宽度呈正相关,散焦会随着合成孔径时间的增长以及成像场景的扩大而愈加明显,具有显著空变性。接着,通过对相位误差进一步分析得到有效成像半径。最后,利用仿真实验对球面地表与成像平面的映射关系和成像散焦特性进行了验证。本文解决了由于地表弯曲效应带来的成像几何失真问题,得到了雷达运行在曲线轨迹时造成成像出现散焦的二次相位误差,为后续的基于该误差相位的补偿成像算法研究提供了便利。 展开更多
关键词 高轨合成孔径雷达 球面地表效应 弯曲轨道 距离-多普勒 二次相位误差
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LFM-DPC抗间歇采样转发干扰波形集设计算法
13
作者 董乔龙 刘思琪 +1 位作者 张伟见 张劲东 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2154-2164,共11页
针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题,提出一种高多普勒容限的线性调频离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding,LFM-DPC)复合调制相干波形集设计... 针对间歇采样转发干扰产生的假目标和目标高速运动产生的多普勒频移导致雷达脉压性能急剧下降的问题,提出一种高多普勒容限的线性调频离散相位编码(linear frequency modulation-discrete phase coding,LFM-DPC)复合调制相干波形集设计方法。在一定多普勒频移范围内,以最小化未转发信号自模糊函数旁瓣能量以及未转发信号与转发信号互模糊函数能量建立优化模型,并设计一种基于KKT(Karush-Kuhn-Tucker)最优性条件的迭代算法对模型求解。仿真实验表明,相比于遗传算法和单一调制的LFM和DPC信号,基于KKT最优性条件的交替迭代优化算法优化的LFM-DPC波形集有更好的抗间歇采样转发干扰性能。 展开更多
关键词 间歇采样转发干扰 线性调频离散相位编码波形集 多普勒容限 KKT条件 模糊函数
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一种基于差分进化算法的TAS跟踪中重频波形设计方法
14
作者 陈稳 邹成晓 +1 位作者 郑庆琳 王冬华 《雷达与对抗》 2025年第3期35-42,共8页
针对脉冲多普勒相控阵雷达TAS跟踪过程中所需的中重频脉组波形设计问题,建立该波形设计的基本模型,提出一种采用先验信息和运动模型,并基于差分进化算法的脉冲重复频率组波形寻优设计方法。该方法在覆盖目标潜在机动特性的基础上,能够... 针对脉冲多普勒相控阵雷达TAS跟踪过程中所需的中重频脉组波形设计问题,建立该波形设计的基本模型,提出一种采用先验信息和运动模型,并基于差分进化算法的脉冲重复频率组波形寻优设计方法。该方法在覆盖目标潜在机动特性的基础上,能够降低设计问题的复杂度,缩短波形寻优设计时间。通过仿真验证了该方法满足相控阵雷达TAS跟踪波形实时优化需求。 展开更多
关键词 脉冲多普勒雷达 脉冲重复频率组 相控阵雷达 差分进化 盲区
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S波段和X波段雷达定量降水估计在台风“格美”影响浙江期间的评估分析 被引量：2
15
作者 赵军平 张智察 +3 位作者 周方毅 冯晓伟 李闰秋 刘佳利 《海洋气象学报》 2025年第1期12-22,共11页
利用ERA5数据、S波段双偏振多普勒天气雷达、X波段双偏振相控阵天气雷达和加密自动气象站等资料,对2024年台风“格美”引发的浙江强降水成因进行分析。结果表明:(1)“格美”影响期间,浙江东南沿海暴雨集中,累计降雨量大,温州南部出现特... 利用ERA5数据、S波段双偏振多普勒天气雷达、X波段双偏振相控阵天气雷达和加密自动气象站等资料,对2024年台风“格美”引发的浙江强降水成因进行分析。结果表明:(1)“格美”影响期间,浙江东南沿海暴雨集中,累计降雨量大,温州南部出现特大暴雨。(2)西南季风和副热带高压西侧的东南急流为“格美”提供了充足的水汽和能量,山脉地形对降水的增幅作用显著。(3)S波段双偏振雷达探测距离远,强回波区域数据可信度较高。X波段相控阵雷达时空分辨率较高,能有效捕捉降水过程中低仰角双偏振参数特征,有效提升低层盲区观测能力。X波段的双偏振参数整体数值相对较高,但在强回波之后表现出一定的衰减现象。(4)X波段雷达组网、S波段雷达的定量降水估计(quantitative precipitation estimation,QPE)产品均对强降水的表征能力较好,但强降水样本数偏少可能导致QPE评估指标出现较大波动。X波段在局地强降水捕捉方面具备高分辨率优势,S波段雷达能探测更大范围降水,但对于40 mm·h^(-1)以上的强降水估计能力偏弱。(5)X波段雷达组网的QPE对降水落区和强度估计相对较好,不同雨强的命中率均高于S波段雷达。7月26日02—05时,台州强降水命中率平均为88%,较S波段提升63%;但空报率和偏差也偏大。 展开更多
关键词 台风“格美” X波段双偏振相控阵天气雷达 S波段双偏振多普勒天气雷达 定量降水估计
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不同环境下手机测速与航向角估计性能评估
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作者 韩昆 彭亚权 +1 位作者 刘李文乐 龚晓鹏 《导航定位学报》 北大核心 2025年第4期168-178,共11页
针对当前不同环境和不同型号智能手机的航向角估计性能缺乏全面分析的问题,提出一种不同环境下手机测速与航向角估计性能评估方法:基于多普勒测速和时间差分载波相位(TDCP)测速方法,利用高楼城区、高速公路、山区和低矮城区环境下的实... 针对当前不同环境和不同型号智能手机的航向角估计性能缺乏全面分析的问题,提出一种不同环境下手机测速与航向角估计性能评估方法:基于多普勒测速和时间差分载波相位(TDCP)测速方法,利用高楼城区、高速公路、山区和低矮城区环境下的实验数据对比分析11种不同手机的测速与航向角估计精度。结果表明:TDCP测速法在高楼城区环境下可实现分米级精度(水平速度误差68%分位数0.11 m/s),在高速公路、山区和低矮城区环境下性能相当,可实现厘米级精度(0.05 m/s);显著优于多普勒测速法(0.17 m/s和0.12 m/s),且2种方法的测速成功率均可达到99%。在航向角估计方面,航向角估计精度同时受智能手机水平速度大小和全球导航卫星系统(GNSS)信号接收环境的影响,且估计误差随智能手机水平速度的减小而增大。在高速公路、山区和低矮城区等较开阔的场景中时,水平速度大于0.5 m/s时的多普勒和TDCP航向角估计误差68%分位数分别约为0.13°和0.09°、0.27°和0.09°、0.46°和0.20°;而在高楼城区低速场景中,二者分别为2.35°和1.45°。 展开更多
关键词 智能手机 城市峡谷环境 多普勒测速 时间差分载波相位(TDCP) 航向角估计
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复杂运动舰船目标SAR成像空/时变散焦特性研究 被引量：4
17
作者 王进 冷祥光 +3 位作者 孙忠镇 马晓杰 杨阳 计科峰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2237-2255,共19页
合成孔径雷达(sythetic aperture radar,SAR)能够对海上舰船目标进行全天时、全天候成像,但是运动舰船在高分辨率SAR图像上的方位向散焦会严重影响后续对舰船目标的识别。由于舰船运动的非合作性,目前对复杂运动舰船在SAR图像中的散焦... 合成孔径雷达(sythetic aperture radar,SAR)能够对海上舰船目标进行全天时、全天候成像,但是运动舰船在高分辨率SAR图像上的方位向散焦会严重影响后续对舰船目标的识别。由于舰船运动的非合作性,目前对复杂运动舰船在SAR图像中的散焦特性认识不足。本文首先从SAR成像原理出发,理论推导得出舰船复杂运动引起的SAR回波信号相位误差的空变性和时变性是导致其SAR图像质量下降的决定性因素。在此基础上,构建了一个复杂运动舰船目标SAR成像模拟器,通过对不同运动状态、不同合成孔径时间舰船点、线、面目标的SAR成像仿真,揭示了复杂运动舰船目标SAR成像空/时变散焦特性。其中,空变性会造成舰船在SAR图像上非均匀散焦;时变性使得舰船在SAR图像上变为一条方位向能量带。最后,结合空/时变散焦特性,探讨了未来SAR运动舰船重聚焦技术的发展方向。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 舰船散焦 空变相位误差 多普勒时变 重聚焦
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基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法 被引量：3
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作者 许恒 许红 +5 位作者 全英汇 潘秦 沙明辉 陈珲 程强 周小阳 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期215-226,共12页
时域编码超表面是一项可以对电磁波进行时变调制的新技术,针对该技术的调控特性,该文提出了一种基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法。首先分别在快时间域和慢时间域建立优化模型,通过优化脉内-脉间相位编码,实现目标能... 时域编码超表面是一项可以对电磁波进行时变调制的新技术,针对该技术的调控特性,该文提出了一种基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法。首先分别在快时间域和慢时间域建立优化模型,通过优化脉内-脉间相位编码,实现目标能量的搬移,形成距离-多普勒二维图上的欺骗干扰。然后通过遗传算法对该离散优化模型进行求解。另外,该文从超表面编码策略的角度分析了多种调控因素对干扰效果的影响,为实现欺骗干扰的最佳策略提供指导。 展开更多
关键词 电子对抗 雷达欺骗干扰 时域编码超表面 相位编码优化 脉冲多普勒雷达
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高密度雷达网风场反演的优化方法及其应用效果检验
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作者 徐冉 刘黎平 《暴雨灾害》 2024年第6期713-722,共10页
高质量多普勒天气雷达三维风场反演产品是研究和预报中小尺度天气系统不可或缺的资料。现有的天气雷达三维变分风场反演方法(3DVAR)主要基于单部或数部雷达进行小范围风场反演,利用多部雷达资料进行而大范围风场反演计算量大、程序运行... 高质量多普勒天气雷达三维风场反演产品是研究和预报中小尺度天气系统不可或缺的资料。现有的天气雷达三维变分风场反演方法(3DVAR)主要基于单部或数部雷达进行小范围风场反演,利用多部雷达资料进行而大范围风场反演计算量大、程序运行速度慢,不利于业务有效开展。利用广东省11部S波段多普勒天气雷达和27部X波段相控阵天气雷达,在3DVAR方法的基础上,结合双雷达风场反演方法提出了一种能够获得高质量大范围风场结果的优化方法(D-3DVAR)。优化过程共分三步:①基于天气系统位置确定风场反演区域从而减少雷达数量;②通过计算雷达网在双雷达风场反演贡献比例减少雷达数量;③在双雷达风场反演过程中每个格点仅选取最优的两个径向速度进行风场反演计算,其余径向速度不参与后续的风场反演,每进行一步优化后进行风场反演的结果记为优化1—3。以2022年5月13日广东沿海地区一次飑线过程为例,应用D-3DVAR方法对雷达网风场进行反演,并对反演结果进行对比检验。结果表明,三步优化的风场反演方法能够得到大湾区大范围的双多普勒雷达风场反演结果,在2km高度能够较好覆盖大湾区陆地区域,在4km高度能够覆盖海岸线内大部分区域。相较优化1,优化2和优化3的风场反演程序运行速度提高了3倍,优化3与优化1的风场反演结果基本特征一致,风速误差基本小于1.7m·s^(-1),风向误差基本小于10°;但优化3的风场反演结果更能突出中小尺度天气系统风场强上升气流和垂直涡旋特征。 展开更多
关键词 风场反演 相控阵天气雷达 多普勒天气雷达 效果检验 三维变分
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基于自适应阈值的北斗三频周跳探测与修复方法 被引量：3
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作者 王凯锋 孙永荣 +1 位作者 付希禹 吴玲 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第3期1110-1117,共8页
针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解... 针对单频多普勒积分法中周跳检测量噪声大,且动态环境下固定阈值不能反映实际周跳检测量噪声的问题,设计了北斗三频多普勒积分组合法,基于滑动窗口和高度角信息构建了自适应阈值模型;联合无几何相位法对北斗三频数据进行周跳探测,以解决三频多普勒积分组合法存在不敏感周跳的问题;采用空间搜索法对周跳组合进行解算,并遵循最小1-范数原则,对北斗三频周跳进行检验修复。实验结果表明:在动态环境下,自适应阈值降低了中、低仰角卫星的周跳误探次数,该方法可探测出包括1周在内的所有周跳组合并正确修复。 展开更多
关键词 周跳 自适应阈值 北斗三频 多普勒积分 无几何相位 动态环境
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