Публікація: Уніфіковані системи міжперіодної обробки та оцінювання параметрів сигналів доплерівських метеорадіолокаторів із довільними законами зондування
Завантаження...
Дата
2021
Автори
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тома
Видавництво
ХНУРЕ
Анотація
Проаналiзовано методи первинної мiжперiодної обробки (МПО) та оцiнювання параметрiв вiдбиттiв вiд метеорологiчних утворень (МУ) в iмпульсних доплерiвських метеорадiолокаторах (ДМРЛ) iз довiльними законами зондування. Дослiджено вiдомi та новi оцiнки трьох базових параметрiв МУ й обґрунтовано доцiльнi для практики оцiнки. Проаналiзовано вплив на їх точнiсть завадних вiдбиттiв вiд предметiв мiсцевостi та точкових за дальнiстю повiтряних об’єктiв, запропоновано методи зменшити його. На основi адаптивних решiтчастих фiльтрiв синтезовано унiфiковану структуру системи МПО, в якiй спiльнi операцiї МПО виконуються лише один раз.
The dissertation addresses the methods for primary interperiod signal processing (IPP) and meteorological formations’ (MF) parameters estimation in pulse Doppler weather radars (DWR) with arbitrary sounding principles. We analyze constant intervals of sounding as well as staggered ones, including pulse-to-pulse, batch-to- batch, and arbitrary staggering. The well-known and new estimates of three MF parameters, namely, mean power, mean radial velocity, and Doppler spectrum width, are investigated. Theoretical and empirical statistical characteristics (probability density functions and cumulative distribution functions) of those estimates are determined. It is analyzed and compared how the accuracy of the estimates depends on the MF power, the type and level of interperiod correlation of MF echoes, and the size of MF training sample available. Based on the results of analysis, recommendations are made about the estimates most reasonable for practical applications. A pulse-pair method modification is proposed for DWRs with staggered sounding intervals. It enables to extend the range of unambiguous velocity measurement. A two-fold pulse-to-pulse staggering is shown to yield the most accurate MF parameters estimates. We analyze how the unwanted echoes from ground objects and point aerial targets affect the accuracy of MF parameters estimation. For the purpose of minimization of their destructive impact, the schemes are developed that suppress these different-nature interfering reflections. A method is proposed for synthesizing a finite-impulse-response ground clutter rejection filter with controlled width and depth of clutter rejection notches. We develop a unified structure of the system for primary IPP of DWR signals. This structure uses a fact that different IPP operations, which aim at solving different DWR tasks, have common operations or even are intermediate steps in solving other tasks. Our proposed unified IPP system enables solving all the IPP tasks analyzed, while performing their common operations only once. Universal adaptive lattice filters with recurrent algorithms of R≥1-rank parameter modification are used as a unified structural and algorithmic basis for this IPP system, as they are an effective yet numerically stable tool for computing different functions of covariance matrices of IPP system input signals. Performance of this unified IPP system is examined through mathematical simulations and scaled- own experiments using real data records, and respective results are presented.
Опис
Ключові слова
мiжперiодна обробка, метеорологiчнi утворення, завади вiд предметiв мiсцевостi, точковi рухомi об’єкти, оцiнювання моментiв спектру, заглушення завад вiд предметiв мiсцевостi, виявлення рухомих цiлей, стрiчково-дiагональна регуляризацiя, адаптивний решітчастий фільтр, рекурентний алгоритм, R-рангова модифiкацiя, унiфiкована система, interperiod signal processing, Doppler weather radar, meteorological formations, stationary ground clutter, moving point objects, spectral moment estimation, mean power, mean radial velocity, Doppler spectrum width, probability density function, cumulative distribution function, ground clutter cancellation, moving target detection, band-diagonal regularization, recurrent algorithm, R-rank modification, adaptive lattice filter, unified system
Бібліографічний опис
Рачков Д. С. Уніфіковані системи міжперіодної обробки та оцінювання параметрів сигналів доплерівських метеорадіолокаторів із довільними законами зондування : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.12.17 "Радіотехнічні та телевізійні системи" / Д. С. Рачков ; М-во освіти і науки України, Харків. нац. ун-т радіоелектроніки. – Харків, 2021. – 24 с.