隨機(jī)信號(hào)全冊(cè)配套完整課件

隨機(jī)信號(hào)全冊(cè)配套完整課件前言1.張明友,張揚(yáng),“隨機(jī)信號(hào)分析”.電子科大出版社,2002年.2.陸大經(jīng),“隨機(jī)過程及其應(yīng)用”清華大學(xué)出版社,1986年.3.王永德,王軍,“隨機(jī)信號(hào)分析基礎(chǔ)”.電子工業(yè)出版社,2003年.教材：

常建平,李海林“隨機(jī)信號(hào)分析”.科學(xué)出版社,2006年.參考書4.趙淑清,鄭薇,“隨機(jī)信號(hào)分析”.哈工大出版社,1999年信號(hào)與消息人們相互問詢、發(fā)布新聞、廣播、圖像數(shù)據(jù)傳遞，其目的都是要把某些消息借一定的信號(hào)傳送出去。信號(hào)是消息的表現(xiàn)形式，消息則是信號(hào)的具體內(nèi)容歷史發(fā)展1、古代中國(guó)古代，烽火傳送邊疆警報(bào)古西臘，火炬位置表示字符信號(hào)擊鼓鳴金，報(bào)送時(shí)刻，傳達(dá)命令---聲信號(hào)信鴿、旗語、驛站距離、速度、有效性、可靠性？2、近代1837年，Morse，電報(bào)1876年，Bell，電話19世紀(jì)末，Hertz，波波夫，馬可尼，電磁波傳送電信號(hào)1901年，馬可尼，橫渡大西洋的無線電通信從此，傳送電信號(hào)的方通信方式得到了廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展3、現(xiàn)代GPS，精度10米以內(nèi)個(gè)人通信：呼叫、語音、圖像、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)原始光通信信號(hào)分類描述信號(hào)的基本方式是寫出它的數(shù)學(xué)表達(dá)式，為一時(shí)間函數(shù)，函數(shù)的圖像稱為信號(hào)的波形確定信號(hào)隨機(jī)信號(hào)周期信號(hào)非周期信號(hào)連續(xù)時(shí)間信號(hào)離散時(shí)間信號(hào)隨機(jī)過程(信號(hào))自然界變化過程通常可分為確定過程和隨機(jī)過程兩大類,隨機(jī)信號(hào)分析是研究隨機(jī)變化過程規(guī)律性的一門學(xué)科,是電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程各專業(yè)的重點(diǎn)專業(yè)基礎(chǔ)課。隨機(jī)信號(hào)分析的理論是推動(dòng)眾多學(xué)科發(fā)展的重要基石,這些學(xué)科也為隨機(jī)信號(hào)分析提出了許多重要課題。70年代以前,信號(hào)處理往往局限于平穩(wěn)的、高斯的信號(hào)和噪聲環(huán)境。到80年代中后期至今,形成了一個(gè)嶄新的非平穩(wěn)、非高斯、非最小相位特性的隨機(jī)信號(hào)分析與處理的理論框架,并且以迅猛的速度在發(fā)展。本課程主要內(nèi)容概率論基礎(chǔ)隨機(jī)過程和隨機(jī)序列

隨機(jī)信號(hào)的頻域分析系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)信號(hào)的響應(yīng)窄帶隨機(jī)過程與其它課程的關(guān)系是《概率論》課程的后續(xù)課程錯(cuò)誤1：概率論學(xué)的不好，就放棄了。錯(cuò)誤2：概率論還可以，第一章可以不學(xué)。是其它課程的基礎(chǔ)課程，如：圖像處理、語音處理、信號(hào)檢測(cè)、譜估計(jì)、自適應(yīng)濾波、小波分析、雷達(dá)技術(shù)等數(shù)字信號(hào)處理、通信原理、編碼原理、線性控制系統(tǒng)等考核辦法考核成績(jī)由平時(shí)成績(jī)與結(jié)課成績(jī)兩部分組成：平時(shí)成績(jī)：30%平時(shí)作業(yè)及考勤： 15%大作業(yè)： 15%結(jié)課考試成績(jī)：70%任課老師：韓雁飛辦公室：北教12-211電話：24092437Email：yfhan@機(jī)載監(jiān)視系統(tǒng)AirborneSurveillanceSystem課程簡(jiǎn)介本課程性質(zhì)： 專業(yè)限選課，面向電子專業(yè)，內(nèi)容不斷更新，可直接為民航機(jī)載監(jiān)視類設(shè)備原理提供基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本課程安排：學(xué)時(shí)：36學(xué)時(shí)（課堂教學(xué)28學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)）課堂教學(xué)內(nèi)容：

1.AirborneWeatherRadar(WXR) 2.SecondarySurveillanceRadar(SSR) 3.TrafficCollisionAvoidanceSystem(TCAS) 4.EnhancedGroundProximityWarningSystem(EGPWS) 5.AutomaticDependentSurveillance-Broadcast(ADS-B)教學(xué)目的：了解民航機(jī)載監(jiān)視相關(guān)設(shè)備的原理，掌握相關(guān)專業(yè)詞匯。教材：

編寫中 成績(jī)：考勤+作業(yè)：15%；實(shí)驗(yàn)：30%；考試：55%。11CivilAviation

English行業(yè)性英語，其覆蓋內(nèi)容幾乎包含了民用航空企業(yè)的所有部門航空企業(yè)的雇傭條件大多包含英語水平，即使入職后，仍會(huì)進(jìn)行民航英語學(xué)習(xí)，并且隨著民航事業(yè)的不斷發(fā)展，各航空企業(yè)對(duì)在職員工民航英語要求也越來越高。行業(yè)特色明顯

-縮寫非常普遍

-專業(yè)詞匯較多-維修手冊(cè)(AMM,FIM,CMM,WDM等)，試航指令（AD），服務(wù)通告（SB）等都是英文。12縮寫（Abbreviation）Example1：AOCAOC：AirlineOperationalCommunicationsAOC：AirlineOperationControlAOC：AircraftOperationsCentreAOC：AircraftOperatingCompanyAOC：AeronauticalOperationalControlAOC：AeronauticalOperationalCommunicationsAOC：AirOperator’sCertificateAIS(En)AeronauticalInformationServicesSIA(Fr)Serviced’InformationAéronautiqueACC(En)AreaControlCentreCCR(Fr)CentredeContr?leRégionalExample2：AIS,ACC13專業(yè)詞匯（Specializedvocabulary）TaxiwayCabinPitch/roll/yawAltitudeNauticalmileApproachflight/aircraft/plane/aeroplane/airplane/jet/helicopter/glider/UAV14Introductionto

AirborneSurveillanceSystem中國(guó)民航大學(xué)電子信息工程學(xué)院Outline1Generalintroduction2Surveillancefunctions3Surveillancesensors16Outline1Generalintroduction2Surveillancefunctions3Surveillancesensors17GeneralintroductionThelifeofaflightSafety?ReminderonAirTrafficServicesTheobjectivesoftheAirTrafficServices(ATS)

Ob1：preventcollisionsbetweenaircraft（避撞）

Ob2：preventcollisionsbetweenaircraftonthemanoeuvringareaandobstructionsonthatarea（避撞）

Ob3：expediteandmaintainanorderlyflowofairtraffic（有序）

Ob4：provideusefuladviceandinformationforthesafeandefficientconductofflights（安全高效）

Ob5：notifyappropriateorganizationsregardingaircraftinneedofsearchandrescueaid,andassistsuchorganizationsasrequired（預(yù)警）ReminderonAirTrafficServices

ATScomprisethethreefollowingservices(1)Theairtrafficcontrolservice,:

?Areacontrolservice:theprovisionofairtrafficcontrolserviceforcontrolledflights,inordertoaccomplishobjectives1&3;?Approachcontrolservice:theprovisionofairtrafficcontrolserviceforarrivalordeparture,inordertoaccomplishobjectives1&3;?Aerodromecontrolservice:theprovisionofairtrafficcontrolserviceforaerodrometraffic,inordertoaccomplishobjectives1,2&3.(2)Theflightinformationservice,toaccomplishobjective4.(3)Thealertingservice,toaccomplishobjective5.Relationship21SurveillanceitemsPSR(WXR)SSR(ATCRBS)SDPS,FDPSA-SMGCSSafetynets(STCA(TCAS),MSAW(EGPWS))ADSMLAT(Multilateration)andWAM

22STCA23ShortTermConflictAlertMSAW24MinimumSafeAltitudeWarningICAO(國(guó)際民用航空組織)25InternationalCivilAviationOrganizationAppendix10:AeronauticalCommunicationsBook1RadioNavigationAidsBook2CommunicationProceduresincludingthosewithPANSStatusBook3CommunicationsSystemsBook4SurveillanceRadarandCollisionAvoidanceSystemsBook5AeronauticalRadioFrequencySpectrumUtilizationSurveillancestructure26Outline1Generalintroduction2Surveillancefunctions3Surveillancesensors272SurveillancefunctionsSurveillancepurposeswithinCNSSurveillanceconceptsCommunicationControlaircrafttrajectoriesbygivingpilotsinstructionsNavigationProvidepilotsmeanstofollowtherequestedtrajectoriesontheirown

SurveillanceKnowwhereaircraftsareatagiveninstantKnowtheretheyaregoingto29SeeAMMtoreviseanddistinguishCNSServicesCommunication–Fixed/MobileService?VoiceCommunication?Data-CommunicationNavigation–GroundBasedNavigationSystems?ILS,VOR,DME,VDF…–AirspaceBasedNavigationSystems?GPS30Surveillance–NonCooperative?PSR–Cooperative?SSR,MLAT–Dependant?ADS/B/CPhasesofFlight31AssociatedServices32Surveillancefunctions?SurveillancewithCOMandNAVisanessentialelementofintegratedATMoperations?Providesthenecessaryinformationtoensuresafeandexpeditioussequencingofairtrafficcontrol?Realtimereportofairsituation:–Positionandidentificationofmovingtargets–Detectionandalertsforconflictsituation(safehorizontal/verticalseparation)?Appropriatedataprocessing,distributionanddisplaystotheusers–Ground:controllerposition–Airborne:pilotposition33Outline1Generalintroduction2Surveillancefunctions3Surveillancesensors34SurveillancesensorsAirborneWXRSSRtransponderTCASEGPWSADS-B35WXR:AirborneweatherradarWXRprovidestheflightcrewwitharepresentationofweather(compensatedfora/cattitudes):-Localization(tiltanddistance)anddensityofwaterparticles-Turbulenceinformationandwindsheardetectionthroughparticlehorizontalspeeddetection36反射率(mm/h)顏色顯示無雨區(qū)<0.76小雨區(qū)0.76~3.81中雨區(qū)3.81~12.7大雨區(qū)12.7~50.8暴雨/湍流>50.8AirborneWXR37SSRandtransponder38TCAS/ACASTCAS：TraficCollisionAvoidanceSystemACAS：AirborneCollisionAvoidanceSystem39EGPWS/TAWSEGPWS:EnhancedGroundProximityWarningSystemTAWS:TerrainAwarenessWarningSystem40ADS-BADS-B:AutomaticDependentSurveillanceBroadcast41SensorsPosition42SensorsPosition43SensorsPosition44PerspectiveAESS(AircraftEnvironmentSurveillanceSystem)=TAWS+TCAS+ATCtransponder+Weatherradarwithinasingleequipment,alsocalledISS(IntegerateSurveillanceSystem).

From5surveillancesystems(22to30MCU)+7antennasto45本課程整體安排1Introduction(2)2AirborneWeatherRadar(10)3SSRtransponder(6)4TCAS/ACAS(4)5EGPWS/TAWS(4)6ADS-B(2)46BasicsforAviation-Alphabet47BasicsforAviation-unitHorizontaldistance(NauticalMile):1NM=1852mSpeed(Knot):1kt=1NM/hVerticaldistance(Feet):1ft=0.3048m

48AirborneWeatherRadar(WXR)中國(guó)民航大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院ContentsCon1：RadarprincipleCon2:IntroductiontoWXRCon3：Ranging,Azimuthmeasurement,MTICon4：Transmitter,ReceiverCon5：Antenna,CP,Display50AirborneWeatherRadar(WXR)

Con1：RadarprincipleOutlinesForCon10雷達(dá)歷史1雷達(dá)的定義和類型2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理3雷達(dá)基本組成4雷達(dá)方程52Con1-0雷達(dá)歷史Whyweneedradar？ATCfunctionProvisionofsafeandexpeditioussequencingoftraffic;Provisionofsafehorizontalandverticalseparation;Safemeaning:Nocollision53Separationminima54Formercontroller55Currentcontroller56PPI:PlanPositionIndicator5758PPIandcluttersCon1-1雷達(dá)的定義和類型RADAR:RAdioDetectionAndRanging雷達(dá)：無線電探測(cè)與測(cè)距Oneofthemostimportantsurveillancesensors59Con1-1雷達(dá)的定義和類型60PSR:PrimarySurveillanceRadarSSR:SecondarySurveillanceRadar雷達(dá)頻段WXR:9300~9375Mhz61Con1-1雷達(dá)的定義和類型Con1-1雷達(dá)的定義和類型62Con1-1雷達(dá)的定義和類型63Con1-1雷達(dá)的定義和類型?Radarisanelectromagnetic（EM）systemforthedetectionandlocationofreflectingobjectssuchasaircraft,ships,spacecraft,vehicles,peopleandthenaturalenvironment.?Radarcanperformitsfunctionatlongorshortdistancesanditcanoperateindarkness,haze,fog,rain,andsnow.Itsabilitytomeasuredistancewithhighaccuracyandinallweatherisoneofitsmostimportantattributes.?Therangeofradarscanexceedhundredsofmilesandtheycanbeplacedonmobileplatformsgreatlyincreasingtheireffectivity.64Con1-1雷達(dá)的定義和類型按雷達(dá)接收回波方式

一次雷達(dá)（PSR，PrimarySurveillanceRadar）：發(fā)射一束射頻能量，接收由目標(biāo)反射回來的一小部分能量，主要用于進(jìn)近和場(chǎng)面。(Non-cooperative,2Dposition)

二次雷達(dá)（SSR，SecondarySurveillanceRadar）：發(fā)射一組飛機(jī)應(yīng)答機(jī)可以識(shí)別的特征脈沖，由飛機(jī)在約定時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)射一串應(yīng)答編碼脈沖，主要用于航路。(Cooperative,3Dposition)65Thesimplestradarsystemtransmitsapulseofhighfrequencyenergyandlistensfortheechoofthatpulse.GiventhatEMenergytravelsat,thetimeittakesforapulsetotraveltoatargetandtheechototravelbackwilltellustherange.R=cTR/2whereR=rangeinmetersc=thespeedoftheEMpulseTR=theroundtriptransittime66Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理Theradardishorantennatransmitspulsesofradiowavesor

microwaves

whichbounceoffanyobjectintheirpath.Theobjectreturnsatinypartofthewave‘senergytotheradardishorantennawhichisusuallylocatedatthesamesiteasthetransmitter.Obviously,wecannotsendoutanotherpulseuntilatimewindowhaspassed,inwhichweexpecttoseeareturnecho.67Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理68

目標(biāo)斜距的測(cè)量(測(cè)距)2R=ctr

式中,R為目標(biāo)到雷達(dá)站的單程距離,單位為m;tr為電磁波往返于目標(biāo)與雷達(dá)之間的時(shí)間間隔,單位為s;c為光速，c=3×108m/s。計(jì)算1us，1ms雷達(dá)探測(cè)距離，探測(cè)100NM所需時(shí)間。Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理69

目標(biāo)斜距的測(cè)量（測(cè)距）Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理7071Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理目標(biāo)角度的測(cè)量（測(cè)角）雷達(dá)天線波束掃描原理Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理72條件:（1）電磁波沿直線傳播

（2）雷達(dá)天線具有方向性天線方向性

天線的方向性可用它的方向性函數(shù)或根據(jù)方向性函數(shù)畫出的方向圖表示。(方位角，俯仰角)

Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理74Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理75Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理76Con1-2雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的原理Con1-3雷達(dá)基本組成7778Con1-3雷達(dá)基本組成79Con1-3雷達(dá)基本組成80Con1-3雷達(dá)基本組成81Con1-3雷達(dá)基本組成Con1-4雷達(dá)方程假設(shè)：1，天線各向同性且均勻輻射（sphericalspreading）2，接收發(fā)射采用同一部天線P發(fā)射機(jī)功率G天線增益R探測(cè)距離目標(biāo)截面積82Con1-4雷達(dá)方程Ae天線有效接收面積Smin最小檢測(cè)信號(hào)功率83Con1-4雷達(dá)方程84Con1-4雷達(dá)方程Pr：雷達(dá)接收功率Pt：雷達(dá)發(fā)射功率G：雷達(dá)天線的增益σ：目標(biāo)的散射截面積Ar=Ae：接收天線的有效接收面積λ：所用波長(zhǎng)8586Con1-4雷達(dá)方程87Con1-4雷達(dá)方程--RCSRCS是一假想面積，是描述目標(biāo)在一定入射功率下后向散射功率能力的量，該量以面積單位來描述。面積越大，后向散射能力越強(qiáng)，產(chǎn)生的回波功率也就越大。88Con1-4雷達(dá)方程--RCSCon1-4雷達(dá)方程--RCS89海鷗的形體與燕八哥相近，但海鷗的雷達(dá)反射截面卻比燕八哥大200倍。蜜蜂的體積小于麻雀，但它的雷達(dá)反射截面反而比麻雀大16倍?？梢?，體積的大小并不是決定隱蔽能力的唯一因素，體形才是決定隱身的關(guān)鍵。普通飛機(jī)無論何種姿態(tài)，都可以產(chǎn)生雷達(dá)回波，隱形飛機(jī)的則會(huì)長(zhǎng)時(shí)間無回波，偶爾產(chǎn)生強(qiáng)烈回波（即亮點(diǎn)）Questions?901Whatisradar?2Howdoesitwork?3WhatisitusedforinATCsystem?4Whichuniversityandwhichspecialty?5Whenandwhereradarwasborn?6Whosetupradarnetworkalongitscoast?AirborneWeatherRadar(WXR)

Con2:IntroductiontoWXROutlinesForCon21Aviationweather2Introduction?purpose

?description

?display3OperatingModes

?Weather

?Map

?Turbulence

?Predictivewindshear4StructureandLocation5LatestEvolutions92Con2-1AviationweatherAnairborneradar’spulseenergyisoptimizedtodetectwater.Theradiatedradarenergyreflectsbestwhenthebipolar(positiveandnegative)watermoleculesareabletoalign.Whenwaterfreezes,thewatermoleculesarelockedintoanicecrystallatticeandareunabletoaligntoreflectradarenergyefficiently.(example:microwave)Water(rain)isanexcellentradarreflector.Drysnowandicecrystalsareverypoorreflectorsofradarenergy.Wethailprovidesthestrongestreflectionofradarenergy.Dryhailreflectssomeradarenergysimplyduetoitssize.Reflectivitycharacteristics

93Con2-1AviationweatherAthunderstormiscomposedofthreeparts：Thebottomportionofthestorm,belowthefreezinglevel,iscomposedentirelyofliquidprecipitation(i.e.,rain)andisthemostreflectiveportionofthestorm.Themiddleportionofathunderstormoccursabovethefreezinglevel(0oC)anduptothealtitudewheretheoutsideairtemperaturedropsbelow–40oC.Thissectionofthestormiscomposedofacombinationoficecrystalsandsupercooledwater.Thetopofathunderstormiscomposedentirelyoficecrystalsandreflectsverylittleradarenergy.Attemperatureslessthan–40oC,liquidwaternolongerexistsandonlyicecrystalsarepresent.Thunderstorm/rain94Con2-1Aviationweather湍流，也稱為紊流，亂流，是指發(fā)生在一定空域中的急速且多變的運(yùn)動(dòng)氣流。湍流區(qū)域中的不同位置，氣流速度和方向的變化相當(dāng)劇烈。湍流是根據(jù)區(qū)域中微粒的速度偏差來定義的，它與微粒的絕對(duì)速度無關(guān)。湍流報(bào)警門限為5m/s(18km/h)Turbulence95Con2-1Aviationweather?Blackrepresentszerotominimalreflectivity.?Greenrepresentslightreflectivity.?Yellowrepresentsmoderatereflectivity.?Redrepresentsheavytoextremereflectivity.?Magentaindicatesturbulence.Anormalthunderstormiscircularorovalinshape.Variationsfromthisnormalshapeareindicativeofashearconditionwithinthethunderstormandcanserveascluestohazardousweather.96Con2-1AviationweatherWX(weather)mode:Thefourcolorsdisplayedrepresentdifferentstormintensities.WX+T(WeatherPlusTurbulence)Mode:Itenablesdisplayofweathertargetswithturbulenceinformation97Con2-1AviationweatherWindshearisthemeteorologist'swayofdescribingarapidchangeineitherwindspeedorwinddirectionoverashortperiodoftimeordistance.Windshearoccursinalldirections,butforconvenience,itismeasuredalongverticalandhorizontalaxis,thusbecomingverticalandhorizontalwindshear.Therapidchangeinwindspeedand/ordirectionposesaveryrealthreattoairplanesduringtake-offandlanding.Windsheariscausedbydownburst.Adownburst（下?lián)舯┝鳎?/p>

isastrongdowndraftwhichcausesdamagingwindsonorneartheground.Thetermmicroburstandmarcoburstdescribethesizeofthedownburst(4km).Microburstismoreimportantthanmarcobursttoaviationsafety,itcancausedamagingwindsashighas75

m/s(168

mph,270

km/h).Thekeydifferencebetweendownburstandtornadoisintwowords-INandOUT98Con2-1Aviationweather(a)低空風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)運(yùn)行安全的影響示意圖(b)雷暴引發(fā)的風(fēng)切變99Con2-1AviationweatherMicroburstscombinetwodistinctthreatstoaviationsafety:thedownburstpart,resultinginstrongdowndrafts;theoutburstpart,resultinginlargehorizontalwindshearandwindcomponentshiftfromheadwindtotailwindHeadwindgustinstantaneouslyincreasestheaircraftspeedandthustendstomaketheaircraftflyaboveintendedpathand/oraccelerate.AdowndraftaffectsboththeaircraftAngle-Of-Attack(AOA)andtheaircraftpathsinceitmakestheaircraftsink.Tailwindgustinstantaneouslydecreasestheaircraftspeedandthustendstomaketheaircraftflybelowintendedpathand/ordecelerate.100Con2-1Aviationweather(a)Headwindzone(b)Powerreduction(c)Indicatedairspeedtransition(d)Recoveryorlossofflight101Con2-2GeneraldescriptionPurpose:theweatherradar(WXR)systemsuppliesthesevisualindications:weatherconditions;windshearevents;landcontours.Description:WXRoperatesonthesameprincipleasanecho.TheWXRsystemtransmitsradiofrequency(RF)pulsesina180degreeareaforwardoftheairplane.Objectsreflectthepulsesbacktothereceiver.Thereceiverprocessesthereturnsignaltoshowweather,terrain,andwindshearevents.Display:TheWXRreturnsshowinfourdifferentcolorsonthenavigationdisplays(ND).Colorsoftheindicationsgivethecrewinformationabouttheintensityofthereturns.Thepredictivewindshear(PWS)cautionsandwarningsshowinamberandredontheNDandPFDdisplays.Also,thereareauralalertsforPWScautionsandwarnings.102Con2-2Generaldescription103104Con2-2GeneraldescriptionWXRprovidestheflightcrewwitharepresentationofweather(compensatedforA/Cattitudes):-Localisation(tiltanddistance)anddensityofwaterparticules-TurbulenceinformationandwindsheardetectionthroughparticlehorizontalspeeddetectionWXR--Airborneweatherradar105Con2-2GeneraldescriptionTwoSuppliers:Honeywell(RDR-4B/4000)2.RockwellCollins(WXR-2100)106Con2-2Generaldescription1NM=1852m1mile=1609m107Con2-2GeneraldescriptionR<1mm/h,Z1<20dBz:black dBz:10logZR1to4mm/h,Z2<30dBz:green Z:reflectivityoftherainR4to12mm/h,Z3<40dBz:yellow Z=200R1.6R>12mm/h,Z4>40dBz:red Rexpressedinmm/h4級(jí)編碼方案，Z為反射系數(shù)，R為降雨量108反射率(mm/h)顏色顯示無雨區(qū)<0.76小雨區(qū)0.76~3.81中雨區(qū)3.81~12.7大雨區(qū)12.7~50.8暴雨/湍流>50.8回波強(qiáng)度降雨量大小大小Con2-3OperatingModes(WX,WX+T)109Con2-2Generaldescription110AccurateWeatherthataffectstheaircraftflightpathfromthenoseoftheaircraftto320NM

40NM40NM100NM100NMGroundClutterFree300NM300NM1stGenerationHazardAnalysisbasedonregionandtimeofyearAttenuationAlertCertifiedTurbulenceto40NMAttenuationAlert40NMTurbulenceOverFlightTMProtectionOverFlightProtection200NM200NMPredictiveWindshearGroundClutterFreeDisplayCon2-3OperatingModesknot(節(jié))=1NM/h（PWS）AGL:AboveGroundLevel1mile=5280feet1feet=30.48cm111Con2-3OperatingModes112Con2-3OperatingModesPredictiveWindshear(HMI)113Con2-3OperatingModes114Con2-3OperatingModesWXRControlpanelof737NG115Con2-3OperatingModes116737NGMultiscanWXR-2100通過控制板鑒別飛機(jī)安裝的Multiscan雷達(dá)系統(tǒng)（Boeing）Con2-3OperatingModes117通過控制板鑒別飛機(jī)安裝的Multiscan雷達(dá)系統(tǒng)（Airbus）Con2-3OperatingModes118Con2-4StructureandLocation119Con2-4StructureandLocation120Con2-4StructureandLocation121Con2-4StructureandLocation122Con2-5LatestEvolutions123Con2-5LatestEvolutions124Con2-5LatestEvolutions125AirborneWeatherRadar(WXR)

Con3：Ranging,Azimuthmeasurement,MTIOutlinesforCon31Ranging(脈沖法)脈沖回波位置測(cè)距2Azimuthmeasurement脈沖最大值所在方位角測(cè)角；機(jī)載氣象雷達(dá)天線為陣列天線；掃描方式為為機(jī)械式掃描；3多普勒原理4MovingTargetIndication MTI利用多普勒頻率（回波相位）測(cè)速5湍流風(fēng)切變檢測(cè)

測(cè)量目標(biāo)的距離是雷達(dá)的基本任務(wù)之一。目標(biāo)距離測(cè)量就是要精確測(cè)定延遲時(shí)間tR。常用方法：脈沖法,頻率法和相位法。

Con3-1Ranging脈沖法測(cè)距

關(guān)鍵：測(cè)量發(fā)射的同步脈沖與目標(biāo)回波脈沖間的時(shí)延

Con3-1Ranging距離分辨力：同一方向上兩個(gè)大小相等點(diǎn)目標(biāo)之間最小可區(qū)分距離。在顯示器上測(cè)距時(shí)，分辨力主要取決于回波的脈沖寬度。Con3-1Ranging測(cè)距范圍最大無模糊距離距離模糊m為正整數(shù)

Con3-1Ranging

為了確定目標(biāo)的空間位置,雷達(dá)在大多數(shù)應(yīng)用情況下,不僅要測(cè)定目標(biāo)的距離,而且還要測(cè)定目標(biāo)的方向,即測(cè)定目標(biāo)的角坐標(biāo),其中包括目標(biāo)的方位角和高低角(俯仰角)。雷達(dá)測(cè)角的物理基礎(chǔ)是電波在均勻介質(zhì)中傳播的直線性和雷達(dá)天線的方向性。

Con3-2Azimuthmeasurement天線方向性

Con3-2Azimuthmeasurement天線方向性

天線的方向性可用它的方向性函數(shù)或根據(jù)方向性函數(shù)畫出的方向圖表示。(方位角，俯仰角)

Con3-2Azimuthmeasurement天線方向性

主瓣(mainlobe)：天線輻射最強(qiáng)方向所在的波瓣。主瓣寬度：主瓣半功率點(diǎn)間的夾角，記為。副瓣（旁瓣,sidelobe）：主瓣以外的其余波瓣。副瓣電平：主向場(chǎng)強(qiáng)與副瓣中最大場(chǎng)強(qiáng)之比，以dB的形式表示。主瓣副瓣Con3-2Azimuthmeasurement測(cè)角方法：相位法測(cè)角：利用多個(gè)天線所接收回波信號(hào)之間的相位差進(jìn)行測(cè)角。振幅法測(cè)角：利用天線收到的回波信號(hào)幅度值進(jìn)行角度測(cè)量，幅值的變化規(guī)律取決天線方向圖以及天線掃描方式?？煞譃樽畲笮盘?hào)法和等信號(hào)法兩大類。Con3-2Azimuthmeasurement相位法測(cè)角Con3-2Azimuthmeasurement由于兩天線間距為d，故它們所收到的信號(hào)存在波程差而產(chǎn)生一相位差最大信號(hào)法振幅法測(cè)角回波最大值時(shí)天線波束軸線所處的方向即為目標(biāo)方位角。Con3-2Azimuthmeasurement最大信號(hào)法振幅法測(cè)角“量化”測(cè)角誤差Con3-2Azimuthmeasurement（ω單位r/min）優(yōu)點(diǎn)：1）簡(jiǎn)單；2）用天線方向圖的最大值方向測(cè)角,此時(shí)回波最強(qiáng),故信噪比最大,對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)是有利的。缺點(diǎn)：1）直接測(cè)量時(shí)測(cè)量精度不很高,約為波束半功率寬度(θ0.5)的20%左右。2）不能判別目標(biāo)偏離波束軸線的方向,故不能用于自動(dòng)測(cè)角。振幅法測(cè)角最大信號(hào)法Con3-2Azimuthmeasurement天線波束形狀扇形波束

Con3-2Azimuthmeasurement地面雷達(dá)機(jī)載雷達(dá)天線波束形狀針狀波束（筆形波束）

Con3-2Azimuthmeasurement分行掃描螺旋掃描鋸齒掃描DifferenttypesofradarbeamsDifferenttypesofradarscanning天線波束的掃描方法PhasedArrayAntennas——electronicscanning電掃描又可分為相位掃描法、頻率掃描法、時(shí)間延遲法等。相位掃描法控制移相量改變陣元激勵(lì)相位，改變波束指向。

Con3-2AzimuthmeasurementPhasedArrayAntennasArrayBeamformingControlsforanNElementArray多普勒效應(yīng)1842年，ChristianDoppler在聲學(xué)上發(fā)現(xiàn)，1930年運(yùn)用到電磁波范圍,并隨后在雷達(dá)中獲得廣泛應(yīng)用。Con3-3多普勒多普勒效應(yīng)的應(yīng)用測(cè)速：利用發(fā)射與接收信號(hào)的頻率差，多普勒測(cè)速儀雜波抑制：地面、海面、云雨等的回波對(duì)目標(biāo)回波造成嚴(yán)重的干擾，但通常其是固定或者緩慢運(yùn)動(dòng)的。成像：醫(yī)學(xué)成像，彩超Con3-3多普勒連續(xù)波發(fā)射信號(hào)多普勒頻率（頻移）接收信號(hào)Con3-3多普勒連續(xù)波目標(biāo)固定不動(dòng),距離R為常數(shù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)，多普勒頻率Con3-3多普勒窄帶信號(hào)多普勒頻率Con3-3多普勒當(dāng)目標(biāo)飛向雷達(dá)站時(shí),多普勒頻率為正值,接收信號(hào)頻率高于發(fā)射信號(hào)頻率,而當(dāng)目標(biāo)背離雷達(dá)站飛行時(shí),多普勒頻率為負(fù)值,接收信號(hào)頻率低于發(fā)射信號(hào)頻率。多普勒頻率多普勒頻率Con3-3多普勒徑向速度引起多普勒頻移的是雷達(dá)和目標(biāo)連線方向的徑向速度。多普勒頻率Con3-3多普勒多普勒信息提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多普勒頻率相對(duì)于工作頻率是很小的。多普勒頻率的提取需要獲得發(fā)射和接收頻率間的頻差。Con3-3多普勒連續(xù)波多普勒雷達(dá)

相位檢波器：提取接收和發(fā)射信號(hào)的相位差。多普勒濾波器：取出所需要的多普勒頻率。Con3-3多普勒多普勒信息提取固定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)脈沖多普勒雷達(dá)多普勒信息提取“蝴蝶效應(yīng)”Con3-3多普勒脈沖多普勒雷達(dá)多普勒信息提取Con3-3多普勒脈沖多普勒雷達(dá)檢波器的輸出信號(hào)輸出等幅脈沖輸出幅度受調(diào)制的脈沖隔直多普勒信息提取Con3-3多普勒Kd檢波系數(shù)Uk基準(zhǔn)電壓脈沖多普勒雷達(dá)相位檢波器輸出波形多普勒信息提取Con3-3多普勒盲速和頻閃

盲速：雖然目標(biāo)有一定的速度vr,但相位檢波器的輸出為一串等幅脈沖,與固定目標(biāo)的回波相同，此時(shí)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度稱為盲速。頻閃：當(dāng)脈沖工作狀態(tài)時(shí),相位檢波器輸出端回波脈沖串的包絡(luò)調(diào)制頻率Fd,與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的徑向速度vr不再保持正比關(guān)系。此時(shí)如用包絡(luò)調(diào)制頻率測(cè)速時(shí)將產(chǎn)生測(cè)速模糊。原因：脈沖工作狀態(tài)是對(duì)連續(xù)發(fā)射的取樣，取樣后波形和頻譜均發(fā)生變化。多普勒信息提取Con3-3多普勒多普勒信息提取盲速相鄰周期的相位差盲速時(shí)相位差盲速Con3-3多普勒fr脈沖重復(fù)頻率Fd包絡(luò)頻率fd多普勒頻率多普勒信息提取頻閃和相位的周期性Con3-3多普勒fd=nfr時(shí),無法區(qū)分運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與固定目標(biāo)。多普勒信息提取盲速和頻閃

“盲速”的原因：頻閃的原因:fd1=nfr-fd2fd1=nfr+fd2兩目標(biāo)回波的頻譜結(jié)構(gòu)相同，無法區(qū)分。頻閃不出現(xiàn)的條件：Con3-3多普勒166雷達(dá)探測(cè)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)如飛機(jī)，導(dǎo)彈，艦艇，車輛等周圍存在各種背景，包括不動(dòng)的地物和運(yùn)動(dòng)著的云雨，海浪或金屬絲干擾等。動(dòng)目標(biāo)顯示（Moving

Target

Indicator

:MTI）與動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（Moving

Target

Detection:

MTD）就是使用各種濾波器，濾去這些背景產(chǎn)生的雜波而取出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波和雜波在頻譜結(jié)構(gòu)上有所差別，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)就是利用這種差別，從頻率上將它們區(qū)分，以達(dá)到抑制雜波而顯示目標(biāo)回波的目的。為此，應(yīng)首先弄清楚目標(biāo)和雜波的回波的特性。在頻域上應(yīng)用MTI與MTD技術(shù)可以提高信雜比，改善雜波背景下檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的能力。Con3-4MTIMTI濾波器運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的任務(wù)就是根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波和雜波在頻譜上的區(qū)別，在頻域抑制固定雜波而顯示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波。Con3-4MTIMTI濾波器雜波頻譜特性“1”——密林小山,風(fēng)速為200海里每小時(shí),a=2.3×1017;“2”——稀少的小樹無風(fēng)日,a=3.9×1019;“3”——海浪回波,有風(fēng),a=1.41×1016;“4”——云雨,a=2.8×1015;“5”——錫箔片,a=1×1016

。

Con3-4MTI由于雜波譜線的展寬,簡(jiǎn)單的一次對(duì)消濾波器將不能很好地濾去雜波,需要進(jìn)一步改進(jìn)濾波器的特性。特別是雜波具有多普勒頻移時(shí),濾波器的凹口還應(yīng)對(duì)準(zhǔn)雜波譜的平均多普勒頻率位置才能收到預(yù)期結(jié)果。

關(guān)鍵：選用什么樣的濾波特性？凹口位置凹口寬度凹口深度Con3-4MTI典型的地雜波功率譜MTI濾波器一次相消器Con3-4MTIMTI濾波器遞歸一次相消器Remark：加入反饋支路，凹口變窄，平坦范圍加寬，但暫態(tài)響應(yīng)較長(zhǎng)。Con3-4MTIMTI濾波器二次相消器Remark：通過改變K（K=+2～-2），改善濾波器的頻譜特性。Con3-4MTIMTI濾波器遞歸二次相消器Remark：反饋支路的加入，使得整個(gè)通帶范圍內(nèi)響應(yīng)較為平坦。Con3-4MTIMTI濾波器多次相消梳狀濾波器Remark：通過改變前饋和反饋系數(shù)來實(shí)現(xiàn)所需要的濾波特性，即得到合適的凹口寬度并在速度范圍內(nèi)有較平坦的響應(yīng)。Con3-4MTI湍流的定義：發(fā)生在一定空域中的急速并且多變的運(yùn)動(dòng)氣流。主要特征是在一個(gè)較小空域中的不同位置處，氣流運(yùn)動(dòng)速度向量之間存在很大的差異，且變化急劇。機(jī)載氣象雷達(dá)借助于它所夾帶的雨粒對(duì)雷達(dá)波的反射特性而被檢測(cè)的。由此可知，如果湍流沒有夾帶一定數(shù)量的雨滴，則在被氣象雷達(dá)天線波束照射時(shí)是不能產(chǎn)生足夠電平的回波而被有效檢測(cè)的。(濕性湍流和晴空湍流)機(jī)載氣象雷達(dá)是根據(jù)多普勒原理實(shí)現(xiàn)對(duì)湍流的檢測(cè)的。當(dāng)雷達(dá)波束照射到湍流區(qū)域時(shí)，湍流和所夾帶的水粒形成雷達(dá)回波。由于湍流急速多變的運(yùn)動(dòng)特性，所形成的是一個(gè)偏離雷達(dá)發(fā)射頻率且頻譜寬度較寬的多普勒頻譜，它與一般降雨區(qū)所產(chǎn)生的反射回波的頻率特性是明顯不同的。Con5-1湍流及其檢測(cè)原理175多普勒效應(yīng)的定義:當(dāng)波源與觀察點(diǎn)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察點(diǎn)所接收到的波的頻率不同于波源的頻率。由于雨粒本身的運(yùn)動(dòng)和飛機(jī)與該目標(biāo)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同樣存在著多普勒效應(yīng)。相對(duì)速度大的雨粒所產(chǎn)生的多普勒頻移量較大，相對(duì)速度小的雨粒的多普勒頻移量較小。湍流是根據(jù)湍流區(qū)域中微粒的速度偏差來定義的，它與微粒的絕對(duì)速度無關(guān)。湍流的速度偏差越大，湍流越強(qiáng)。根據(jù)速度偏差的大小，可把湍流分為輕度湍流、中度湍流和嚴(yán)重湍流。Con5-1湍流及其檢測(cè)原理17612處雨位采樣的平均速度都是15m/s。但B區(qū)標(biāo)準(zhǔn)偏差等于14m/s，A區(qū)標(biāo)準(zhǔn)偏差等于8m/s。Con5-1湍流及其檢測(cè)原理177Con5-1湍流及其檢測(cè)原理湍流區(qū)域的整體移動(dòng)速度決定fdm的位置，湍流內(nèi)部的相對(duì)速度決定頻譜寬度。相對(duì)速度偏差越大，多普勒頻譜寬度越寬。178Con5-1湍流及其檢測(cè)原理多普勒頻移與相對(duì)速度的偏差成正比，其關(guān)系為

式中fd為多普勒頻移(Hz)，v為相對(duì)徑向速度(m/s)，λ為信號(hào)波長(zhǎng)(m)。目前機(jī)載氣象雷達(dá)所定義的湍流門限5m/s,所對(duì)應(yīng)的多普勒頻帶寬度為2x5/0.032=312.5(Hz)。（即-312.5～312.5）門限檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析電路對(duì)各取樣偏差進(jìn)行湍流門限比較、平均處理和68%門限分析，以最終判定目標(biāo)是否是湍流。179提高湍流檢測(cè)方式時(shí)發(fā)射脈沖的重復(fù)頻率，達(dá)到了提高多普勒頻譜測(cè)量精度的目的，但卻限制了湍流檢測(cè)的有效距離。為了避免產(chǎn)生二次回波，就必須把湍流檢測(cè)的有效距離限制在56海里之內(nèi)(實(shí)際選用50海里)。在雷達(dá)工作于湍流與降雨方式時(shí)，為了解決湍流檢測(cè)與降雨檢測(cè)的矛盾，雷達(dá)所發(fā)射的是8個(gè)脈沖為一組的復(fù)合脈神。利用每組中的1個(gè)來檢測(cè)普通的降雨回波，另外7個(gè)則用于湍流檢測(cè)。為了區(qū)分降雨回波和湍流回波，采用頻率參差方案，降雨的射頻頻率為9334.8MHz，另外7個(gè)湍流檢測(cè)脈沖使用9333.3MHz射頻。Con5-1湍流及其檢測(cè)原理180當(dāng)天線指向正前方時(shí)，天線波束的照射區(qū)域與天線的波束寬度成正比。當(dāng)天線偏離0度方位時(shí)，由于飛機(jī)的前進(jìn)和天線指向角變化兩方面因素，加寬了波束的寬度。為修正這一誤差，在湍流檢測(cè)中根據(jù)天線的掃略方位角和飛機(jī)速度采用可變湍流門限。Con5-1湍流及其檢測(cè)原理角速度誤差與可變門限的產(chǎn)生181風(fēng)切變定義：風(fēng)切變是指氣流在一個(gè)較小的距離內(nèi)突然改變其方向(接近180度)或速度的大氣狀態(tài)。風(fēng)切變可以發(fā)生在一個(gè)較大區(qū)域中的前鋒系統(tǒng)，也可以發(fā)生在暴雨區(qū)域范圍中的較小區(qū)域。風(fēng)切變可以發(fā)生在沒有云層的高度，這就是所謂的晴空湍流。對(duì)民用航空安全危害最大的是距離地面高度較低的下沖氣流。下沖氣流有兩種類型，一種是宏下沖氣流(marcoburst)，另一種是微下沖氣流(microburst)，以2.5nmile(4km)為界進(jìn)行區(qū)分。Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理182Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理183飛機(jī)遭遇微下沖氣流時(shí)的危險(xiǎn)來自于水平方向陣風(fēng)的快速轉(zhuǎn)換。風(fēng)切變對(duì)飛行安全的危害程度，除與所產(chǎn)生的水平方向的陣風(fēng)速度直接有關(guān)外，還與風(fēng)速的垂直分量、飛機(jī)的真空速有關(guān)。風(fēng)切變危害系數(shù)F可由下式表示，式中Wx相對(duì)于飛機(jī)水平飛行軌跡的風(fēng)速水平分量；WH風(fēng)速的垂直分量；g重力；v真空速(飛行器飛行時(shí)相對(duì)于周圍空氣運(yùn)動(dòng)的速度)。危害系數(shù)F越大，對(duì)飛機(jī)危害越大，NASA定義的門限為0.13。

Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理184風(fēng)切變檢測(cè)原理依據(jù)風(fēng)切變區(qū)域所產(chǎn)生的雷達(dá)回波的多普勒頻率偏移的頻譜特征而實(shí)現(xiàn)前視風(fēng)切變檢測(cè)的。頂風(fēng)一側(cè)與順風(fēng)一側(cè)所產(chǎn)生的多普勒頻譜沿時(shí)間軸(即距離軸)的差值，就是風(fēng)切變區(qū)域直徑的度量。Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理185Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理由于風(fēng)切變對(duì)飛機(jī)的危害主要發(fā)生在飛機(jī)的起飛和著陸階段，所以當(dāng)飛機(jī)處于起飛和著陸階段時(shí)，雷達(dá)是自動(dòng)進(jìn)入風(fēng)切變檢測(cè)方式的。雷達(dá)自動(dòng)進(jìn)入風(fēng)切變檢測(cè)的條件是:無線電高度小于701.04m(2300ft)，有的雷達(dá)為731.52m(2400ft)；飛機(jī)是在空中或在跑道上；飛機(jī)不在機(jī)庫中；狀態(tài)鑒定器有效。如果雷達(dá)接通電源后工作于STBY(準(zhǔn)備)、MAP(地圖)或TEST(測(cè)試)方式，且所選擇的距離小于60nmile，則在雷達(dá)檢測(cè)到風(fēng)切變狀態(tài)后，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為WX+T(氣象與湍流)方式；如果所選擇的距離大于60nmile.則自動(dòng)轉(zhuǎn)為WX(氣象)方式，顯示氣象和風(fēng)切變圖像。在飛機(jī)到達(dá)或高于731.52m(2400ft)時(shí)，雷達(dá)自動(dòng)退出風(fēng)切變檢測(cè)方式。186平面覆蓋范圍：各種前視風(fēng)切變檢測(cè)雷達(dá)的有效檢距離均為5nmile。風(fēng)切變檢測(cè)的方位覆蓋范圍為+-30度，(RDR-4B雷達(dá)為+-25度)。在飛機(jī)處于起飛滑跑階段時(shí)，發(fā)出相應(yīng)的咨詢、告誡或警告信息的橫向范圍仍為士0.25nmile.但警告的縱向范圍擴(kuò)展為3nmile.與飛機(jī)在空中時(shí)略有不同。Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理187高度覆蓋范圍：前視風(fēng)切變檢測(cè)雷達(dá)的高度檢測(cè)范圍為15.24~365.76m(50-1200ft)，并且可自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)切變檢測(cè)功能，以充分保證對(duì)危險(xiǎn)的低空風(fēng)切變區(qū)域的有效檢測(cè)。Con5-4風(fēng)切變檢測(cè)雷達(dá)的工作方式與信號(hào)格式188Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理189復(fù)合脈沖重復(fù)頻率體制:雷達(dá)的脈沖重復(fù)頻率及其組合體制，是由收發(fā)機(jī)中的微處理器控制的。按照所選工作方式和距離確定最佳PRF。近距離時(shí)，雷達(dá)選擇較高PRF，所獲得信息增多，數(shù)據(jù)更新也提高。距離增大，PRF減小。近距離時(shí)發(fā)射機(jī)將所發(fā)射的每4個(gè)脈沖組成一個(gè)脈沖組，這組脈沖形成了雷達(dá)在一個(gè)徑向的數(shù)據(jù)處理時(shí)間間隔。近距離時(shí)組脈沖的數(shù)據(jù)處理時(shí)間間隔為5.6ms。中遠(yuǎn)距離時(shí)2個(gè)脈沖組成一個(gè)脈沖組，間隔增為8.4ms。風(fēng)切變檢測(cè)時(shí)，WRT-701(FLW)產(chǎn)生每組包含64個(gè)脈沖的脈沖組。一組脈沖組的信號(hào)間隔為22.9ms。Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理190脈沖重復(fù)頻率的顫抖：脈沖組之間的間隔不是恒定的，而是“顫抖”的。與近距離不同，遠(yuǎn)距離時(shí)不僅間隔是顫抖的，脈沖之間也是顫抖的。由于在同-空域中可能會(huì)有多架飛機(jī)的多部雷達(dá)在同時(shí)工作，采用這種脈沖重復(fù)頻率的顫抖技術(shù)，可以消除由其他雷達(dá)所產(chǎn)生的回波干擾。Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理191Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理192Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理193仿真結(jié)果—濾波器頻響風(fēng)切變模式下的機(jī)載氣象雷達(dá)回波信號(hào)(a)幅度分布圖

(b)頻譜分布圖Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理194強(qiáng)雜波的影響費(fèi)城國(guó)際機(jī)場(chǎng)地雜波速度分布圖不同距離單元實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的速度估計(jì)Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理195仿真結(jié)果—濾波器頻響雙門限控制的自適應(yīng)濾波器的頻率響應(yīng)Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理196仿真結(jié)果—雜波抑制后頻譜對(duì)比自適應(yīng)頻域置零方法抑制雜波后回波信號(hào)頻譜雙門限控制的自適應(yīng)凹口濾波器抑制雜波后回波信號(hào)頻譜Con5-2風(fēng)切變檢測(cè)原理197仿真結(jié)果—雜波抑制后的速度對(duì)比不同雜波抑制方法的速度對(duì)比不同雜波抑制方法的速度對(duì)比局部圖AirborneWeatherRadar(WXR)

Con4：TransmitterReceiverAntenna199OutlinesforT/R發(fā)射機(jī)質(zhì)量指標(biāo)發(fā)射機(jī)分類與組成固態(tài)發(fā)射機(jī)接收機(jī)技術(shù)參數(shù)接收機(jī)電路結(jié)構(gòu)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理電路R/TmountandR/T200Outlinesforreceiver1性能與技術(shù)參數(shù)質(zhì)量指標(biāo)，噪聲系數(shù)，靈敏度，匹配濾波2電路結(jié)構(gòu)超外差式雷達(dá)接收機(jī)，接收機(jī)微波電路，AFC，中頻與檢波電路，AGC，STC3雷達(dá)數(shù)據(jù)處理電路201Con4-Tansmitter-1發(fā)射機(jī)質(zhì)量指標(biāo)雷達(dá)發(fā)射機(jī)的任務(wù)：產(chǎn)生大功率的特定調(diào)制的電磁振蕩即射頻信號(hào)。主要質(zhì)量指標(biāo)包括：1，工作頻率（波段）；2，輸出功率；3，總效率；4，信號(hào)形式（調(diào)制形式）；5，信號(hào)的穩(wěn)定度或頻率純度。202Con4-Tansmitter-1發(fā)射機(jī)質(zhì)量指標(biāo)

工作頻率（波段）

雷達(dá)的工作頻率或波段是按照雷達(dá)的用途確定的，還需要考慮環(huán)境參數(shù)（氣象條件、工藝水平等）需要，不同發(fā)射管可產(chǎn)生的頻率不同。1.頻率與器件有關(guān)：

1000M以下：微波三級(jí)管，微波四級(jí)管，晶體管。

1000M以上：磁控管，行波管，速調(diào)管，晶體管。2.頻率與功率有關(guān)：頻率越高，功率越低。3.頻率與