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毫米波气象雷达发展与应用
被引量:
7
1
作者
葛俊祥
汪洁
+1 位作者
王金虎
林海
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期577-585,共9页
相比于微波,毫米波的频率更高、波长更短、频率范围更宽,对于大气中云粒子等微小粒子的探测具有高时空分辨率等优势。毫米波气象雷达可以实现对大气、云、气溶胶等更精确的观测,可以提高现有气象数值预报的准确性,可以探测和预报极端性...
相比于微波,毫米波的频率更高、波长更短、频率范围更宽,对于大气中云粒子等微小粒子的探测具有高时空分辨率等优势。毫米波气象雷达可以实现对大气、云、气溶胶等更精确的观测,可以提高现有气象数值预报的准确性,可以探测和预报极端性气象灾害的发生。鉴于毫米波气象雷达在大气探测领域的诸多独有优势,毫米波气象雷达的发展和应用已经成为中国未来气象探测装备发展的重要方向。本文介绍了毫米波雷达技术的发展、特点及其典型应用,探讨了毫米波气象雷达在大气探测中的应用,并总结了作者在毫米波气象雷达研究方面取得的研究成果。最后展示了毫米波气象雷达发展中存在的主要问题和关键技术。
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关键词
毫米波
气象雷达
大气探测
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职称材料
一种改进窗函数非线性组合法的旁瓣抑制性能研究
被引量:
2
2
作者
韦旺
汪洁
+2 位作者
朱琪
缪文杰
葛俊祥
《雷达科学与技术》
北大核心
2023年第5期517-525,共9页
为解决在雷达脉冲压缩过程中通过海明窗、汉宁窗等加权方式降低旁瓣而引起主瓣展宽、分辨率下降的问题,提出了一种以常用窗函数为基窗函数的改进窗函数非线性组合法。首先,相较于基窗函数,基于窗函数加权脉冲压缩的原理,证明窗函数线性...
为解决在雷达脉冲压缩过程中通过海明窗、汉宁窗等加权方式降低旁瓣而引起主瓣展宽、分辨率下降的问题,提出了一种以常用窗函数为基窗函数的改进窗函数非线性组合法。首先,相较于基窗函数,基于窗函数加权脉冲压缩的原理,证明窗函数线性组合法在主瓣展宽不变时可获得更好的旁瓣抑制能力;并在此基础上进一步证明改进的窗函数非线性组合法具有更优的旁瓣抑制能力。然后,通过对改进的窗函数非线性组合法在三角窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等作为基窗函数时的脉冲压缩性能仿真与分析,验证了该方法使用不同基窗函数均可在主瓣展宽不变、信噪比损失增加低于0.5 dB的前提下,将峰值旁瓣相比凯塞窗降低4 dB以上、相比几种常用窗函数降低7 dB以上。最后,通过多目标的仿真实验验证,相比于不同的基窗函数,改进窗函数非线性组合法具有更优的弱小目标检测能力。
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关键词
脉冲压缩
窗函数组合
主瓣展宽不变
旁瓣抑制
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职称材料
W波段45°线极化天线阵设计
被引量:
4
3
作者
金良
葛俊祥
汪洁
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1378-1383,共6页
提出了一种带反射相消单元的W波段45度线极化微带贴片天线阵列.单列串馈天线阵采用泰勒加权结合反射相消单元实现了25dB的旁瓣抑制,通过添加贴边矩形槽改善了主瓣内的交叉极化.一阶十路功分器通过T型结取代一般的四分之一波长匹配段实现...
提出了一种带反射相消单元的W波段45度线极化微带贴片天线阵列.单列串馈天线阵采用泰勒加权结合反射相消单元实现了25dB的旁瓣抑制,通过添加贴边矩形槽改善了主瓣内的交叉极化.一阶十路功分器通过T型结取代一般的四分之一波长匹配段实现4.5倍的不等功分比.仿真与实测结果表明:组阵后的天线工作在75.7GHz^77.6GHz,水平和垂直方位3dB波束宽度可覆盖正负45度,该宽度内交叉极化比均高于18dB.天线增益达24dB,旁瓣抑制度达20dB.该天线形式可用于汽车防撞雷达并提高其抗干扰能力.
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关键词
W波段
45°线极化
泰勒加权
交叉极化
汽车防撞雷达
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职称材料
基于二次速度估计的距离像运动补偿
被引量:
2
4
作者
王坡
葛俊祥
潘世伟
《雷达科学与技术》
北大核心
2018年第6期583-588,共6页
为解决频率步进雷达高分辨距离像的运动补偿问题,推导了其成像原理,分析了运动目标的回波相位特性,提出一种基于二次速度估计的距离像补偿算法。首先对回波信号的互相关函数进行快速傅里叶变换(FFT)以获得速度、距离粗估计值,其次采用...
为解决频率步进雷达高分辨距离像的运动补偿问题,推导了其成像原理,分析了运动目标的回波相位特性,提出一种基于二次速度估计的距离像补偿算法。首先对回波信号的互相关函数进行快速傅里叶变换(FFT)以获得速度、距离粗估计值,其次采用基于谱包络最小波形熵的修正离散Chirp-Fourier变换(MDCFT)在合理区间内进行参数的精确估计,最后分析其补偿性能。该算法通过对回波互相关函数进行FFT为MDCFT缩小参数搜索区间,将极大简化计算。仿真结果证明了该算法的可行性与有效性。
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关键词
频率步进雷达
运动补偿
修正离散Chirp-Fourier变换
高分辨距离像
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职称材料
一种小样本下的方向图副瓣控制算法
被引量:
1
5
作者
王奇
葛俊祥
+1 位作者
沈肖雅
王坡
《雷达科学与技术》
北大核心
2019年第3期345-349,共5页
为解决常规方向图控制算法中的方向图副瓣较高、样本量较小时方向图起伏较大的问题,提出了一种小样本下的方向图副瓣控制算法。该算法在最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器中,将输出方向图的低副瓣控制和降低样本处理数量的方法相结合...
为解决常规方向图控制算法中的方向图副瓣较高、样本量较小时方向图起伏较大的问题,提出了一种小样本下的方向图副瓣控制算法。该算法在最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器中,将输出方向图的低副瓣控制和降低样本处理数量的方法相结合,通过对MVDR波束形成器的最优权矢量附加Dolph-Chebyshev锥化权和把阵列权矢量约束于噪声子空间,得到的方向图在小样本情况下干扰置零的同时,解决了副瓣电平过高和方向图不稳定的问题,减小了快变干扰的影响。计算机仿真实验证实了所提算法的有效性。
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关键词
波束形成器
低副瓣
小样本
干扰置零
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职称材料
W波段功率合成六倍频源
6
作者
李沅鹏
葛俊祥
+1 位作者
姚常飞
陈振华
《微波学报》
CSCD
北大核心
2019年第1期29-32,共4页
通过倍频方法和功率合成方法设计了W波段六倍频源,将Ku或K波段信号倍频至W波段。信号经过Ka波段二倍频、巴仑、有源放大后,输出两路信号功率约为25 dBm,以此推动变容肖特基二极管进行三倍频,并进行功率合成输出。为了抑制偶次谐波和提...
通过倍频方法和功率合成方法设计了W波段六倍频源,将Ku或K波段信号倍频至W波段。信号经过Ka波段二倍频、巴仑、有源放大后,输出两路信号功率约为25 dBm,以此推动变容肖特基二极管进行三倍频,并进行功率合成输出。为了抑制偶次谐波和提高输出功率,二极管使用了反向并联平衡电路结构。该六倍频源在90~115 GHz输出范围内输出功率大于12 dBm、最大输出功率为13.8 dBm、功率平坦度为1.2 dB。该模块提出了W波段源的产生方法,为今后设计W波段TR组件发射源提供了参考价值。
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关键词
W波段
肖特基二极管
功率合成
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职称材料
大角度稳定的双频双极化频率选择表面
7
作者
盛夕琛
葛俊祥
韩可
《雷达科学与技术》
北大核心
2018年第5期573-577,582,共6页
设计了一种X波段透射,Ku波段反射,具有大角度入射和较好极化稳定性的Y单元六边形紧凑排列的频率选择表面(FSS)。实测结果表明,当TE和TM波在±80°内入射时,该频率选择表面在中心频率9.41 GHz的5%带宽内透射损耗小于1 dB,同时在...
设计了一种X波段透射,Ku波段反射,具有大角度入射和较好极化稳定性的Y单元六边形紧凑排列的频率选择表面(FSS)。实测结果表明,当TE和TM波在±80°内入射时,该频率选择表面在中心频率9.41 GHz的5%带宽内透射损耗小于1 dB,同时在中心频率14. 5 GHz的5%带宽内反射率约大于90%。FSS在通带和反射都有着良好的角度稳定性和极化稳定性,对于分频复用的反射面天线和曲面流线型隐身雷达罩有很好的应用价值。
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关键词
频率选择表面(FSS)
X/Ku波段
角度稳定性
极化稳定性
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职称材料
题名
毫米波气象雷达发展与应用
被引量:
7
1
作者
葛俊祥
汪洁
王金虎
林海
机构
南京信息工程大学雷达技术研究所
南京
信息
工程
大学
电子与
信息
工程
学院
南京
信息
工程
大学
大气物理学院
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期577-585,共9页
基金
国家自然科学基金(61671249)资助项目
江苏省“双创团队”(2015年)资助项目。
文摘
相比于微波,毫米波的频率更高、波长更短、频率范围更宽,对于大气中云粒子等微小粒子的探测具有高时空分辨率等优势。毫米波气象雷达可以实现对大气、云、气溶胶等更精确的观测,可以提高现有气象数值预报的准确性,可以探测和预报极端性气象灾害的发生。鉴于毫米波气象雷达在大气探测领域的诸多独有优势,毫米波气象雷达的发展和应用已经成为中国未来气象探测装备发展的重要方向。本文介绍了毫米波雷达技术的发展、特点及其典型应用,探讨了毫米波气象雷达在大气探测中的应用,并总结了作者在毫米波气象雷达研究方面取得的研究成果。最后展示了毫米波气象雷达发展中存在的主要问题和关键技术。
关键词
毫米波
气象雷达
大气探测
Keywords
millimeter wave
meteorological radar
atmospheric detection
分类号
TN958 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种改进窗函数非线性组合法的旁瓣抑制性能研究
被引量:
2
2
作者
韦旺
汪洁
朱琪
缪文杰
葛俊祥
机构
南京
信息
工程
大学
电子
信息
工程
学院
南京信息工程大学雷达技术研究所
出处
《雷达科学与技术》
北大核心
2023年第5期517-525,共9页
基金
国家自然科学基金(No.61701249,62071238)。
文摘
为解决在雷达脉冲压缩过程中通过海明窗、汉宁窗等加权方式降低旁瓣而引起主瓣展宽、分辨率下降的问题,提出了一种以常用窗函数为基窗函数的改进窗函数非线性组合法。首先,相较于基窗函数,基于窗函数加权脉冲压缩的原理,证明窗函数线性组合法在主瓣展宽不变时可获得更好的旁瓣抑制能力;并在此基础上进一步证明改进的窗函数非线性组合法具有更优的旁瓣抑制能力。然后,通过对改进的窗函数非线性组合法在三角窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等作为基窗函数时的脉冲压缩性能仿真与分析,验证了该方法使用不同基窗函数均可在主瓣展宽不变、信噪比损失增加低于0.5 dB的前提下,将峰值旁瓣相比凯塞窗降低4 dB以上、相比几种常用窗函数降低7 dB以上。最后,通过多目标的仿真实验验证,相比于不同的基窗函数,改进窗函数非线性组合法具有更优的弱小目标检测能力。
关键词
脉冲压缩
窗函数组合
主瓣展宽不变
旁瓣抑制
Keywords
pulse compression
window function combination
main-lobe broadening unchanging
sidelobe suppression
分类号
TN958.3 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
W波段45°线极化天线阵设计
被引量:
4
3
作者
金良
葛俊祥
汪洁
机构
南京
信息
工程
大学
电子与
信息
工程
学院
南京信息工程大学雷达技术研究所
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1378-1383,共6页
基金
国家自然科学基金(No.61671249)
文摘
提出了一种带反射相消单元的W波段45度线极化微带贴片天线阵列.单列串馈天线阵采用泰勒加权结合反射相消单元实现了25dB的旁瓣抑制,通过添加贴边矩形槽改善了主瓣内的交叉极化.一阶十路功分器通过T型结取代一般的四分之一波长匹配段实现4.5倍的不等功分比.仿真与实测结果表明:组阵后的天线工作在75.7GHz^77.6GHz,水平和垂直方位3dB波束宽度可覆盖正负45度,该宽度内交叉极化比均高于18dB.天线增益达24dB,旁瓣抑制度达20dB.该天线形式可用于汽车防撞雷达并提高其抗干扰能力.
关键词
W波段
45°线极化
泰勒加权
交叉极化
汽车防撞雷达
Keywords
w band
45-degree linearly polarized
taylor-weighted
cross polarization
vehicleanti-collision radar
分类号
TN821 [电子电信—信息与通信工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于二次速度估计的距离像运动补偿
被引量:
2
4
作者
王坡
葛俊祥
潘世伟
机构
南京
信息
工程
大学
江苏省气象探测与
信息
处理重点实验室
南京信息工程大学雷达技术研究所
出处
《雷达科学与技术》
北大核心
2018年第6期583-588,共6页
基金
国家自然科学基金(No.61671249)
江苏省双创团队人才计划
文摘
为解决频率步进雷达高分辨距离像的运动补偿问题,推导了其成像原理,分析了运动目标的回波相位特性,提出一种基于二次速度估计的距离像补偿算法。首先对回波信号的互相关函数进行快速傅里叶变换(FFT)以获得速度、距离粗估计值,其次采用基于谱包络最小波形熵的修正离散Chirp-Fourier变换(MDCFT)在合理区间内进行参数的精确估计,最后分析其补偿性能。该算法通过对回波互相关函数进行FFT为MDCFT缩小参数搜索区间,将极大简化计算。仿真结果证明了该算法的可行性与有效性。
关键词
频率步进雷达
运动补偿
修正离散Chirp-Fourier变换
高分辨距离像
Keywords
stepped frequency radar
motion compensation
modified discrete Chirp-Fourier transform
high resolution range profile
分类号
TN958.6 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种小样本下的方向图副瓣控制算法
被引量:
1
5
作者
王奇
葛俊祥
沈肖雅
王坡
机构
江苏省气象探测与
信息
处理重点实验室
江苏省气象传感网
技术
工程
中心
南京信息工程大学雷达技术研究所
出处
《雷达科学与技术》
北大核心
2019年第3期345-349,共5页
基金
国家自然科学基金(No.61671249)
文摘
为解决常规方向图控制算法中的方向图副瓣较高、样本量较小时方向图起伏较大的问题,提出了一种小样本下的方向图副瓣控制算法。该算法在最小方差无失真响应(MVDR)波束形成器中,将输出方向图的低副瓣控制和降低样本处理数量的方法相结合,通过对MVDR波束形成器的最优权矢量附加Dolph-Chebyshev锥化权和把阵列权矢量约束于噪声子空间,得到的方向图在小样本情况下干扰置零的同时,解决了副瓣电平过高和方向图不稳定的问题,减小了快变干扰的影响。计算机仿真实验证实了所提算法的有效性。
关键词
波束形成器
低副瓣
小样本
干扰置零
Keywords
beamformer
low sidelobe
small sample
interference nulling
分类号
TN911.4 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
W波段功率合成六倍频源
6
作者
李沅鹏
葛俊祥
姚常飞
陈振华
机构
南京
信息
工程
大学
江苏省气象探测与
信息
处理重点实验室
南京信息工程大学雷达技术研究所
南京
信息
工程
大学
气象灾害预报预警与评估协同创新中心
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2019年第1期29-32,共4页
基金
国家自然科学基金(61671249)
文摘
通过倍频方法和功率合成方法设计了W波段六倍频源,将Ku或K波段信号倍频至W波段。信号经过Ka波段二倍频、巴仑、有源放大后,输出两路信号功率约为25 dBm,以此推动变容肖特基二极管进行三倍频,并进行功率合成输出。为了抑制偶次谐波和提高输出功率,二极管使用了反向并联平衡电路结构。该六倍频源在90~115 GHz输出范围内输出功率大于12 dBm、最大输出功率为13.8 dBm、功率平坦度为1.2 dB。该模块提出了W波段源的产生方法,为今后设计W波段TR组件发射源提供了参考价值。
关键词
W波段
肖特基二极管
功率合成
Keywords
W-band
Schottky diode
power combing
分类号
TN311.7 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
大角度稳定的双频双极化频率选择表面
7
作者
盛夕琛
葛俊祥
韩可
机构
江苏省气象探测与
信息
处理重点实验室
江苏省气象传感网
技术
工程
中心
南京信息工程大学雷达技术研究所
出处
《雷达科学与技术》
北大核心
2018年第5期573-577,582,共6页
基金
国家自然科学基金(No.61671249)
江苏省双创团队人才计划
文摘
设计了一种X波段透射,Ku波段反射,具有大角度入射和较好极化稳定性的Y单元六边形紧凑排列的频率选择表面(FSS)。实测结果表明,当TE和TM波在±80°内入射时,该频率选择表面在中心频率9.41 GHz的5%带宽内透射损耗小于1 dB,同时在中心频率14. 5 GHz的5%带宽内反射率约大于90%。FSS在通带和反射都有着良好的角度稳定性和极化稳定性,对于分频复用的反射面天线和曲面流线型隐身雷达罩有很好的应用价值。
关键词
频率选择表面(FSS)
X/Ku波段
角度稳定性
极化稳定性
Keywords
frequency selective surface(FSS)
X/Ku band
angle stability
polarization stability
分类号
TN828.5 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
毫米波气象雷达发展与应用
葛俊祥
汪洁
王金虎
林海
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
在线阅读
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职称材料
2
一种改进窗函数非线性组合法的旁瓣抑制性能研究
韦旺
汪洁
朱琪
缪文杰
葛俊祥
《雷达科学与技术》
北大核心
2023
2
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职称材料
3
W波段45°线极化天线阵设计
金良
葛俊祥
汪洁
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
4
基于二次速度估计的距离像运动补偿
王坡
葛俊祥
潘世伟
《雷达科学与技术》
北大核心
2018
2
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下载PDF
职称材料
5
一种小样本下的方向图副瓣控制算法
王奇
葛俊祥
沈肖雅
王坡
《雷达科学与技术》
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
W波段功率合成六倍频源
李沅鹏
葛俊祥
姚常飞
陈振华
《微波学报》
CSCD
北大核心
2019
0
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下载PDF
职称材料
7
大角度稳定的双频双极化频率选择表面
盛夕琛
葛俊祥
韩可
《雷达科学与技术》
北大核心
2018
0
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职称材料
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