南京大學(xué)c波段雙偏振雷達(dá)_對(duì)雙通道接收機(jī)的噪聲功率_分析報(bào)告_20xx年10月21日(編輯修改稿)
2025-05-08 22:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 太陽(yáng)時(shí)的噪聲功率和方位、仰角的關(guān)系，來(lái)對(duì)天線方位、仰角的定位精度進(jìn)行在線的在線高精度監(jiān)測(cè)。另外，我們還發(fā)現(xiàn)，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)噪聲功率隨方位變化，有較大起伏的現(xiàn)象，如下圖：垂直90度的數(shù)據(jù)也有同樣的現(xiàn)象：通過(guò)觀察這個(gè)時(shí)刻的PPI的圖，如下：從上面的PPI圖可以發(fā)現(xiàn)，此時(shí)在雷達(dá)四周有很強(qiáng)的降水，而強(qiáng)大的降水雨滴自然也會(huì)發(fā)出微波輻射（就像地物一樣），這些微波輻射被雷達(dá)的天線和高靈敏度的接收機(jī)所收到，就會(huì)抬高了接收機(jī)的噪聲了。從上面的噪聲變化曲線中可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)抬高的程度竟然達(dá)到了1dB！今后在進(jìn)行精確的CC、LDR、ZDR等的計(jì)算中，還必須要將其考慮進(jìn)去?！?對(duì)每個(gè)IOP的綜合分析所有圖片在“E:\CJJ\WRP900A\ZK\敏視達(dá)雷達(dá)\對(duì)雙通道接收機(jī)茅草的分析\圖片\對(duì)每個(gè)IOP綜合分析”目錄下。這些圖片，將每個(gè)體掃下，接收機(jī)兩個(gè)通道的噪聲功率和功率之差，都繪制了出來(lái)。同時(shí)，還將噪聲功率隨方位變化的方差也繪制出來(lái)，可以用于判斷數(shù)據(jù)是否可信，是否存在外界的太陽(yáng)輻射，或者是降水雨滴的微波輻射。各個(gè)IOP的接收機(jī)噪聲功率的曲線如下： IOP1天線沒(méi)有達(dá)到指定的仰角就開始觀測(cè)記錄了上圖中，方差非常大的數(shù)據(jù)，是因?yàn)榇藭r(shí)天線沒(méi)有達(dá)到指定的仰角就開始觀測(cè)記錄了，自然其數(shù)據(jù)就完全不正常了（有一個(gè)專門的報(bào)告談到這個(gè)雷達(dá)伺服的問(wèn)題）。此時(shí)的PPI如下圖：天線沒(méi)有達(dá)到指定的仰角就開始觀測(cè)記錄了 IOP2從上圖可以看出，當(dāng)天線位于第12層時(shí)。此時(shí)，噪聲統(tǒng)計(jì)是對(duì)(150e3120e3)/75*64=25600個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行平均的結(jié)果（75是一個(gè)距離庫(kù)的大小，64是積累數(shù)）。而當(dāng)天線位于第15層（垂直90度）時(shí)，由于采樣點(diǎn)比較少。此時(shí)，噪聲統(tǒng)計(jì)是對(duì)(20e316e3)/75*128=6800個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行平均的結(jié)果，采樣點(diǎn)降低到6800/25600≈1/4，因此方差則增加到約2倍?！?IOP3從上圖可以看出，接收機(jī)噪聲功率隨時(shí)間變化（從6月14日~16日）， 的起伏。另外，還可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)天線位于第12層（仰角為14度）時(shí)，噪聲功率比起天線位于第15層（仰角為90度）。這也是很容易解釋的：當(dāng)天線位于仰角14度時(shí)，由于受到外界低層大氣自身輻射的影響，噪聲自然要高一點(diǎn)點(diǎn)。仰角升高，噪聲慢慢降低下面是該雷達(dá)曾經(jīng)測(cè)得的接收機(jī)噪聲功率隨仰角的變化圖，可以發(fā)現(xiàn)，隨著仰角的抬高，噪聲會(huì)慢慢降低。這是太陽(yáng)的輻射能量圖 3 1 噪聲隨仰角的變化天線掃描正好經(jīng)過(guò)了太陽(yáng)注意：上圖中，經(jīng)過(guò)分析此時(shí)的原始數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這些都是由于在體掃過(guò)程中，天線掃描的波束，正好經(jīng)過(guò)了太陽(yáng)所致（一天會(huì)有兩次出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象）?！?IOP4從上圖可以看出，接收機(jī)噪聲功率隨時(shí)間變化（從6月20日~21日）， 的起伏。注意：從IOP4開始，當(dāng)天線位于第15層（垂直90度）時(shí)，由于采樣點(diǎn)進(jìn)一步減少了（此時(shí)雷達(dá)的重復(fù)周期為1000Hz，而不是IOP1~IOP3的2000Hz）。（此時(shí)，噪聲統(tǒng)計(jì)是對(duì)4e3/75*64=3400個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行平均的結(jié)果）從噪聲功率的統(tǒng)計(jì)方差與采樣點(diǎn)之間的關(guān)系：l 當(dāng)采樣點(diǎn)為3400個(gè)，；l 當(dāng)采樣點(diǎn)為6800個(gè)，；l 當(dāng)采樣點(diǎn)為25600個(gè)。即方差約等于6/sqrt(采樣點(diǎn))dB。通過(guò)這個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式，我們就可以知道今后在設(shè)計(jì)中，為了保證噪聲功率的精確性，需要多少個(gè)采樣點(diǎn)。 IOP5從上圖可以看出，接收機(jī)噪聲功率隨時(shí)間變化（從6月24日~27日）， 的起伏。但是，上圖中，（此時(shí)垂直通道的噪聲功率是連續(xù)的）。下面是這些跳變時(shí)刻前后的噪聲功率隨方位變化的圖：從上面兩
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