多普勒天气雷达集训试题附答案
一、填空题
1、新一代天气雷达主要由雷达数据采集系统RDA、雷达产品生成系统RPG、主用户终端子系统PUP三部分组成。
2、新一代天气雷达的体扫方式有VCP11、VCP21、VCP31、VCP32。降水模式使用VCP11或VCP21，晴空模式使用VCP31或VCP32，其中VCP11常在强对流风暴出现的情况下使用，而VCP21在没有强对流但有显着降水的情况下使用，其他情况下使用VCP31。
3、多普勒天气雷达测量的三种基数据是基本反射率因子、平均径向速度、谱宽。
4、大气中折射的种类有标准大气折射、超折射、负折射、无折射、临界折射。
5、多普勒雷达是一种全相干雷达，每个发射脉冲的位相已知的，而且是相同的。
6、雷达探测到的任意目标的空间位置可根据仰角、方位角、斜距三个基本要素求得。
7、多普勒雷达除了具有探测云和降水的位置和强度的功能以外，它以多普勒效应为基础，根据返回信号的频率漂移，还可以获得目标物相对于雷达运动的径向速度。
8、达气象方程为=t p∑单位体积i r h PtGσπθ?λ2 222)2(ln1024，其中G表示天线增益，h表示脉冲长度，σ
表
示粒子的后向散射截面。9、反射率因子定义为单位体积中所有粒子直径的6次方之和。它的大小反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度，常用来表示气象目标的强度。
10、
11、雷达波束在降水中传播时能量的衰减是由降水粒子对雷达电磁波的散射和吸收造成的。
12、当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的方位（或位置）是正确的，但距离是错误的。
13、在风向随高度不变的多普勒速度图像中，零等速度线为一条贯穿屏幕中心的直线。
14、在雷达径向速度图上，任意高度处的真实风向垂直于过雷达测站点和该高度与零值等风速线交点的径向直线；暖平流时零值等风速线呈S型，冷平流时呈反S型；出现急流时会有一对符号相反的并与PPI显示中心对称分布的闭合等风速线出现。
15、新一代雷达速度埸中，辐合或辐散在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线一致。
16、多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于前者可以测量目标物沿雷达径向的
速度当目标物位于最大不模糊距离以外时，雷达错误地把它当作
同一方向的最大不模糊距离以内的某个位置，称之为距离折叠。
17、当45～55dBZ的回波强度达到-20度层的高度时，最有可能产生冰雹。
18、降水回波的反射率因子一般在15dBZ以上。层状云降水回波的强度很少超过
35dBZ。大片的层状云或层状云、积状云混合降水大都会出现明显的零度层亮带。
19、假定大气中每一高度上的风向、风速比较均匀情况下的模拟速度图。零速度线呈“S”形
状，则此图表示风向随高度顺时针旋转，有暖平流。
20、雷暴单体的生命史分为三个阶段，分别是塔状积云阶段、成熟阶段和消亡阶段。
21、风暴常想成于低层有湿舌或强水汽辅合区的地区。超级单体风暴和多单体风暴
的形成要求比普通单体风暴有更大的低层水汽含量
22、在雷达硬件定标正确的情况下，影响多普勒天气雷达数据质量的三个主要因素是地物杂
波、距离折叠和速度模糊。
23、对流风暴分为四类，分别为普通单体风暴、多单体风暴、线风暴（飑线）、超级单体风暴。
24.雷暴产生的环境条件主要有环境的热力不稳定、风的垂直风切变、
水汽的垂直分布、用来衡量热力不稳定大小的最佳参量是对流有效位能CAPE
25、超级单体风暴云中垂直气流基本分为两部分。前部为斜升气流，后部为下沉气流。
26、局地强风暴是在特定的大气环境中发展起来的强大对流系统，环境的最重要特征是强的
位势不稳定和强的垂直风切变。
27、超级单体风暴速度矢端图通常在低层具有强的风切变和明显的曲率或顺时针弯曲，
这有利于加强风暴的旋转潜势。
28、超级单体风暴与其它强风暴的本质区别在于超级单体风暴与一个持久深厚的中气旋联
系。该涡旋需满足一定的切变、垂直伸展和持续性判据。为了更好地识别中气旋，最好使用相对风暴速度图而不是基本速度图。
29、在PPI上，超级单体风暴移向的右侧，有一个有界弱回波区，在低空有钩状回波出现，
在RHI上，有界弱回波区呈穹窿状，弱回波区后部的强回波柱是强下沉气流所在处，在弱回波区的上方向下游伸展的强回波区称为前悬回波（或悬垂回波）。
30、飑线是呈线状排列的对流单体族，其长和宽之比大于5:1。
31、在平显上，飑线表现为由强对流回波组成的回波带，宽度很窄。在沿飑线的前缘
可以探测到弱回波区和回波顶，以及强的反射率梯度区。
32、根据Lemon识别强风暴的判据：如果空中有强回波区和明显的弱回波区存在，且回波顶
位于弱回波区之上，则可以判断有强风暴。当低空有钩状回波或有界弱回波区出现时，则可以判断有龙卷雷暴。
33、0dBZ和30dBZ分别代表1mm6/m3和1000mm6/m3反射率因子单位。
34、S波段雷达出现三体散射将明确表明风暴中存在大冰雹。
35、雷达产品代号R、V、CR、VIL、ET、M、VWP、HI的中文含义分别是R反射率因子、V
平均径向速度、CR组合反射率因子、VIL垂直累积液态水量、ET 回波顶、M中气旋、VWP速度方位显示风廓线、HI冰雹指数。
36、弓形回波是产生灾害性大风的充分条件，最强的风发生在弓形回波的顶部。
37、中气旋是与对流风暴的上升气流和后侧的下沉气流紧密结合的小尺度涡旋，
尺度通常小于10km，垂直伸展超过风暴垂直尺度的1/3。38、由对流造成的灾害性天气指的是下沉气流造成的地面阵风速度超过18m/s，包括任何形式的龙卷，直径大于2厘米的冰雹以及暴洪。
39、风暴的运动是平流和传播的合成。
40、脉冲风暴是发展迅速的强风暴，产生于弱垂直风切变环境中，同时环境具有较厚
的低层湿层和高度的垂直不稳定性。其特点是初始回波出现在高度较高，通常在6～9公里之间，最大反射率因子超过50dBZ，有时会出现风暴顶辐散。其可能产生的强烈天气包括下击暴流、冰雹和弱龙卷。
41、龙卷涡旋特征（TVS）的切变指标是在距离雷达60公里以内，相邻方位角之间的速度差
|V
入流|+|V
出流
|≥45；在距雷达60公里至100公里之间，相邻方位角之间的速度差|V入流|+|V出流|≥35。
42、对流风暴中强烈的上升气流是产生大冰雹直径在2cm以上的必要条件。判断大冰雹
最有效的办法是检查较高的反射率因子45或50dBZ能否扩展到0℃，特别是-20℃等温线高度以上。
43、超级单体龙卷的预警主要建立在探测到较强中气旋的基础上。根据龙卷造成的灾害严重程度，划分为F0-F5。
二、单项选择题
1、在PPI上，典型的超级单体几乎都有（B）。
A、强对流回波
B、钩状回波
C、指状回波
D、“V”形缺口
2、下图是锋面从西北方向移向雷达时，到达雷达时和移过雷达时的径向速度示意图，锋面经过雷达径向速度示意图的排列顺序是(C)。
A、abc
B、acb
C、bac
D、cba
3、下列特征中哪个不是强冰雹的雷达回波特征？（B）
A．50dBZ回波扩展到－20℃等温线以上高度B．低层辐散C．风暴顶强烈辐散D．弱回波区和有界弱回波
4、新一代天气雷达系统的应用主要在于对灾害性天气的监测和预警，特别是与冰雹和（C）相伴随的灾害性天气，定量估测大范围降水，风场信息，改善高分辨率数值天气预报模式的初始场。
A、暴雨
B、飑线
C、风害
D、暴洪
5、雷达方位角扫描范围是(A)
A、0～360°
B、-2～360°
C、-2～60°
D、360～0°
6、雷达仰角扫描范围是(C)
A、0～360°
B、-2～360°
C、-2～60°以上
D、360～0°
7、雷达回波强度是(D)
A、-10dBz～-70dBz
B、0dBz～+70dBz
C、10dBz～+70dBz
D、-10dBz～+70dBz
8、强度不变的同一积雨云从雷达站的315°方向200km处向东南方向移动，在雷达上看起来积雨云回波的强度越来越强，这是因为（D）。
A、积雨云高度越来越高
B、积雨云尺度越来越大
C、大气的衰减越来越小
D、距离衰减越来越小
9、雷达定量测量降水的误差主要是因为（C）。
A、雷达难于精确测量参数
B、计算方法精度低
C、Z-I关系不稳定
D、单部雷达探测范围有限
10、在PPI上，典型的超级单体几乎都有（B）。
A、强对流回波
B、钩状回波
C、指状回波
D、“V”形缺口
11、强台风雷达回波模式中，下列总是存在的回波带是（A）。
A、螺旋雨带
B、完整的台风眼
C、台前飑线
D、中尺度对流系统
12、某雷达探测最大不模糊速度为27m/s，设某点速度值出现了一次模糊，其值为+15m/s，请计算该点真实速度值（即退模糊后的值）为（B）
A、42（m/s）
B、-39（m/s）
C、12（m/s）
D、-12（m/s）
13、更容易发现较弱的气象目标的天气雷达波段是（B）
A、10公分
B、5公分
C、3公分
14、新一代雷达可用于定量估测大范围降水，用雷达回波估测的降水值与实际降水存在着一定的差异，其主要的影响因素是（C）。
A、雷达观测时间；
B、雷达站的地理位置；
C、雷达本身的精度、雷达探测高度和地面降水的差异。
15、通常，冰雹云的雷达回波比一般积雨云强，是由于冰雹云比积雨云的（A）。
A、云中粒子的尺度大
B、对流强
C、水平尺度大
D、垂直尺度高
16、雷达探测脉冲在大气中传播，遇到降水粒子产生雷达回波，这种现象是（D）。
A、粒子对电磁波的反射
B、粒子对电磁波的折射
C、粒子对电磁波的散射D粒子对电磁波的后向散射
17、下面关于积云对流的叙述中，选出错误的说法（B）
A、有风的垂直切变时，积云对流不易发展，但当积云发展到某种程度时，有风的垂直切变反而对流维持。
B、有组织的积雨云中，在对流层中风流入的一侧产生新的对流单体。
C、单一的积雨云中，大致沿着对流层中层风的方向移动。
D、在发展的积雨云中存在着强的下沉气流，其原因为下降的云滴托拽空气下沉和雨滴的蒸发使空气冷却。
E强下沉气流撞出地面后扩展开来，造成地面阵风锋。
18、下列特征中哪个不是雷暴大风的雷达回波特征（D）。
A、反射率因子核心不断下降
B、中层径向辐合MARC
C、低层强烈辐散
D、低层强烈辐合
?19、下列因子中哪个不是有利于强冰雹产生的环境因素（B）。
A、CAPE值较大
B、对流层中低层环境温度直减率较大
C、0℃层高度不太高
D、环境垂直风切变较大
20、下列反射率因子特征中哪个不是强上升气流的指示（C）。
A、低层强反射率因子梯度
B、中低层弱回波区
C、反射率因子超过40dBZ
D、中高层回波悬垂
21、强中气旋在距雷达50km处的旋转速度为（D）
A、15m/s
B、16m/s
C、20m/s
D、22m/s
三、多项选择题
1、雷达波束与实际风向的夹角越大，则径向速度（B）；实际风速越小，则径向速度（B）。
A、越大
B、越小
2、、S波段天气雷达接收机最小可探测灵敏度短脉冲≤（B），长脉冲≤（D）
A、-103dBm
B、-107dBm
C、-117dBm
D、-113dBm
3、影响雷达探测的因素主要有（ABCDEF）
A、电磁波的衰减
B、大气折射
C、地球曲率
D、波束宽度
E、地物回波
F、虚假回波
4、多普勒雷达的局限性（ABD）使其探测能力下降或受限。
A、波束中心的高度随距离增加
B、波束中心的宽度随距离增加
C、距离折叠
D、静锥区存在
5、多普勒天气雷达一般分为X波段、S波段、C波段，对应的波长分别是（ACB）
A、3cm
B、5cm
C、10cm
D、15cm
6、下列各项中可做为判断强降雹潜势的指标有(ABCD)
A、回波强度最大值
B、有界弱回波区BWER大小
C、弱回波区WER大小
D、垂直累积液态水含量VIL的大值区
7、雷暴云中的下沉气流主要是由（ADE）共同作用的结果。
A、在中层云外围绕流的干冷气流被卷入后，在云体前部逐渐下沉
B、在中层云外围绕流的干冷气流被卷入后，在云体后部逐渐下沉
C、在中层从云前部直接进入云中的干冷空气，降水物通过这种干冷气时强烈蒸发冷却，因而形成很冷的下沉气流
D、在中层从云后部直接进入云中的干冷空气，降水物通过这种
干冷气时强烈蒸发冷却，因而形成很冷的下沉气流
E、降水物的拖曳作用
8、下列哪些有利于雷暴大风的产生（AC）?
A、对流层中上层有相对较干的气层
B、低层大气相对湿度大
C、中低层对流环境温度直减率较大
D、0℃层高度高
9、天气雷达可以通过（A BCD）估计和识别在暴洪预报中发挥作用。
A、雨强估计
B、低空急流识别
C、降水持续时间的估计
D、次流域面积上累积降水的估计
10、基本径向速度有许多直接的应用，包括（ABCD）。
A、决定径向速度的量值
B、大气结构
C、风暴结构
D、高空风分析图
E、降水量
11、下列因素中哪些有利于雷暴的产生或增强（ACD）。
A、较大的对流有效位能
B、较大的对流抑制
C、垂直风切变较大
D、存在边界层辐合线
E、低层水汽很少
12、在强对流天气临近预报预警中，从下列导出产品中选出最有用的4个产品（DEFH）。
A、速度方位显示VAD
B、弱回波区WER
C、组合切变CS
D、风暴路径信息STI
E、冰雹指数HI
F、中气旋M
G、回波顶ET H、垂直累积液态水含量VIL
13、在雷达回波中，强对流天气的出现和发展往往和（ABC）有关。
A、气流的辐合
B、气流的辐散
C、气流的旋转
D、气流的方向
14、下列雷达产品中，导出产品有（DEFHG）
A、R
B、V
C、SW
D、ET
E、M
F、HI
G、TVS
H、VIL
四、识图题
分析判断中尺度系统（雷达位于箭矢量的末端，I朝向雷达，O 远离雷达）
1、(辐合性气旋)
2、（纯气旋）
3、(辐散性气旋)
4、(纯反气旋)
5、（纯辐合)
6、（辐合性反气旋）
7、（纯辐散)
8、(辐散性反气旋)
9、图为水平均匀风场情况下的雷达径向速度示意图，虚线表示风速向着雷达，实线表示风速离开雷达，请选择垂直风廓线风向风速随高度分布类型组合。风向（a），风速（c）。
10、风向（a），风速（a）。
11、
风向（c），风速（d）。
练习题2 1．业务运行的多普勒天气雷达通常采用体积扫描的方式观测。我国业务运行多普勒雷达通常采用的体描模式（VCP11、VCP21、VCP31）2．多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于：前者可以测量目标物（沿雷达径向速度），从而大大加强了天气雷达对各种天气系统特别是（强对流天气系统）的识别和预警能力。 3．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对台风、暴雨等大范围降水天气的监测距离应不小于（400km）。 4．新一代雷达系统对灾害天气有强的监测和预警能力。对雹云、中气旋等小尺度强对流现象的有效监测和识别距离应大于（150km）。 5．新一代雷达观测的实时的图像中，提供了丰富的有关（强对流天气）信息。 6．新一代雷达速度埸中，辐合（或辐散）在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线（一致）。7．新一代雷达速度埸中，气流中的小尺度气旋（或反气旋），在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，但中心连线走向则与雷达射线相（垂直）。 8．新一代天气雷达观测采用的是北京时。计时方法采用24小时制，计时精度为秒。 9．速度场（零等值线）的走向不仅表示风向随高度的变化，同时表示雷达有效探测范围内的（冷、暖平流）。 10．在距离雷达一定距离的一个小区域内，通过对该区域内沿雷达径向速度特征的分析，可以确定该区域内的气流（辐合）、（辐散）和（旋转）等特征。 11．天气雷达是用来探测大气中降水区的（位置）、大小、强度及变化
12．气象目标对雷达电磁波的（散射）是雷达探测的基础。 13．气象上云滴、雨滴和冰雹等粒子一般可近似地看作是圆球。当雷达波长确定后，球形粒子的散射情况在很大程度上依赖于粒子直径D 和入射波长λ之比。对于（D远小于λ）情况下的球形粒子散射称为瑞利散射；而（D与λ尺度相当）情况下的球形粒子散射称为（Mie）米散射。 14．多普勒天气雷达使用低脉冲重复频率PRF测（反射率因子）,用高脉冲重复频率PRF测（速度）。 15．每秒产生的触发脉冲的数目，称为（脉冲重复频率），用PRF 表示。两个相邻脉冲之间的间隔时间，称为（脉冲重复周期），用PRT表示，它等于脉冲重复频率的（倒）数。 16．降水粒子产生的回波功率与降水粒子集合的反射率因子成（正比）。与取样体积到雷达的距离的平方成（反比）。 17．S波段天气雷达是（10）cm波长的雷达。 18．在天线方向上两个半功率点方向的夹角称为（c波束宽度）。19．在强回波离雷达（较近）时，有可能产生旁瓣造成虚假回波. 20．降水粒子的后向散射截面是随粒子尺度增大而（增大）。 21．0 dBZ、－10dBZ、30dBZ和40dBZ对应的Z值分别为（1）、（0.1）、（1000）、（10000） (mm6/m3)。 22．SA雷达基数据中反射率因子的分辨率为(1km×1°)。 23．写出Z-I关系的表达公式 (b Z ) AI 24．Ze的物理意义是（所有粒子直径的６次方之和）。 25．雷达反射率η是单位体积中，所有降水粒子的（雷达截面之和）。 26．雷达气象方程说明回波功率与距离的（二）次方成反比。
1．结合毕业设计课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、本课题的研究背景及意义 随着我国经济建设的高速发展，人民生活的不断提高，道路上各式各样的车辆数目也在大幅上升，也使得交通违章不断增加，给道路交通和人民的生活带来了极大的威胁。由于汽车工业的不断进步,行驶在道路上的车辆速度越来越快,交通事故发生的频率也不断增加。众所周知，交通事故的发生大部分是由驾驶员的超速驾驶造成的。为提高汽车运行的安全性，减少交通事故的发生以及快速检测车辆行驶中的速度，所以有了测速仪的问世。 随着科技的进步，由雷达传感器制作的测速仪已经广泛应用于车辆测速的行业中，实现对车辆速度准确，快速的测量。该测速仪结构简单，可靠性高，操作方便，可广泛应用于摩托车、汽车等机动车辆的速度测量中。测速仪的发展动向是把测速仪的准确性，稳定性和可靠性作为重要的质量指标。 二、本课题国内外研究现状 我国测速仪的应用和研究起源于八十年代，伴随着我国经济发展，由最初的简单雷达测速仪发展到现在的超声波，激光等多种测速仪，同时在误差补偿，超速报警，便捷等多个方面的研究和发展取得了长足的进步，由以前的单一，简单，笨重的测速仪演变为如今的多样，复杂，小巧，为我国的交通做出了巨大贡献，同时涌现了广州科能，西安光伟等一大批骨干测速仪制造企业，基本上形成了中国测速仪目前的发展格局。 雷达测速仪是根据接收到反射波频移量的计算而得出物体的运动速度，雷达测速易于捕捉目标，无须精确瞄准，可以采用手持的方式，在车辆的运动中进行测速。在中国的雷达测速仪发展中，雷达测速仪越来越向着高精度，高智能，高便捷的方向快速发展。 面对风起云涌的国内外市场及日新月异的中国经济，我国测速仪的发展和应用依然存在着非常严峻的问题。在2010年的国家测速仪调查报告中，我们可以看到我国的测速仪采用国外进口的测速仪占很大的比例，其中居多来自美国，日本。主要是因为我国的测速仪在质量，测量误差，报警设计方面离国外的测速仪还有一定的差距，但在近年的研究中，我国的测速仪发展还是取得了好大的进步。
多普勒天气雷达原理与业务应用试题 1、新一代天气雷达主要有哪三个部分组成？ 答：雷达数据采集（RDA ）、雷达产品生成（RPG ）和主用户处理器（PUP ）。 2、雷达数据采集（Radar Data Acquisition ）简称RDA ，有哪几部分构成？ 答：发射机、天线、接收机和信号处理器。 3、主用户处理器（Principal User Processor ）简称PUP ，主要功能是什么？ 答：获取、存储和显示产品。 4、新一代天气雷达第一级数据是由接收机输出的模拟数据，第二级数据是由信号处理器产生的最高时空精度的高分辨率数据，称为 基数据 ；第三级数据是由RPG 生成的数据，称为 产品数据 。 5、新一代天气雷达有哪4种常用体扫模式？强对流天气过程中最好使用何种扫描模式？ 新一代天气雷达有VCP11、VCP21、VCP31、VCP32四种常用体扫模式。 强对流天气过程中最好使用VCP11体扫模式。 6、雷达气象方程为i i kdr t r r r h G P P 单位体积∑?=-σψπθφλ0 2.02 22210.)2(ln 1024，其中G 表示 天线增益 ，λ表示 雷达波长 ， σ表示 粒子的后向散射截面 。 7、在瑞利散射条件下， 单位体积 单位体积 ∑∑= 62 4 5||i i D k λπσ，定义反射率因子单位体积 ∑= 6 i D Z ，则雷达气象方程可表示为C P r Z r 2= ，其中22 23||)2(ln 1024K h G P C t λθφ π=。在不满足瑞利散射条件下，雷达气象方程要表示为同一形式C P r Z r e 2=，则e Z 称为 等效反射率因子 。 8、反射率因子和回波功率的表示形式分别定义为 0 lg 10Z Z dBZ ?=（10=Z 3 6/m mm ）和 min lg 10P P dB r ?=，将雷达气象方程 C P r Z r 2= 变换为
1 多普勒天气雷达主要由几个部分构成？每个部分的主要功能是什么？ 答：主要由雷达数据采集子系统（RDA ），雷达产品生成子系统（RPG ），主用户终端子系统（PUP ）三部分构成。RDA 的主要功能是：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基本数据。RPG 的主要功能是：由宽带通讯线路从RDA 接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户，是控制整个雷达系统的指令中心。PUP 的主要功能是：获取、存储和显示产品，预报员主要通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上。 2 多普勒天气雷达的应用领域主要有哪些？ 答：一、对龙卷、冰雹、雷雨大风、暴洪等多种强对流天气进行监测和预警；二、利用单部或多部雷达实现对某个区域或者全国的降水监测；三、进行较大范围的降水定量估测； 四、获取降水和降水云体的风场信息，得到垂直风廓线；五、改善高分辨率数值预报模式的初值场。 3 我国新一代天气雷达主要采用的体扫模式有哪些？ 答：主要有以下三个体扫模式：VCP11——规定5分钟内对14个具体仰角的扫描，主要对强对流天气进行监测；VCP21——规定6分钟内对9个具体仰角的扫描，主要对降水天气进行监测；VCP31——规定10分钟内对5个具体仰角的扫描（使用长脉冲），主要对无降水的天气进行监测。 4 天气雷达有哪些固有的局限性？ 答：一、波束中心的高度随距离的增加而增加；二、波束宽度随距离的增加而展宽；三、静锥区的存在。 5 给出雷达气象方程的表达式，并解释其中各项的意义。 答： P t 为雷达发射功率(峰值功率)； G 为天线增益；h 为脉冲长度； 、 ：天线在水平方向和垂直方向的波束宽度； r 为降水目标到雷达的距离； ：波长； m ：复折射指数； Z 雷达反射率因子。 6 给出反射率因子在瑞利散射条件下的理论表达式，并说明其意义。 答：∑= 单位体积6i D z ，反射率因子指在单位体积内所有粒子的直径的六次方的总和，与波长无 关。 7 给出后向散射截面的定义式及其物理意义。 答： 定义：设有一个理想的散射体，其截面面积为?，它能全部接收射到其 上的电磁波能量，并全部均匀的向四周散射，若该理想散射体返回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散射体返回雷达天线的电磁波能流密度，Z R C Z m m r h G p p t r ?=?+-=2 2222223212ln 1024λθ?πθ?λi S s R S 24πσ=
2012年7月江苏省高等教育自学考试27984自动检测技术 试题及答案 一、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、在以下几种传感器当中 C 属于自发电型传感器。 A 、电容式 B 、电阻式 C 、压电式 D 、电感式 2、下列四个选项中，关于相对误差特征正确的是（ B ）。 A 大小与所取单位有关 B 量纲与被测量有关 C 不能反映误差的大小和方向 D 能反映测量工作的精细程度 3．可以认为是“负压”，所测的压力相当于真空度，此时绝对压力小于( D ) 。 A ．51kPa B ．61kPa C ．81kPa D ．l0lkPa 4．电子卡尺的分辨率可达0.01㎜，行程可达200㎜，它的内部所采用的电容传感器型式是（B ）。 A ．变极距式 B ．变面积式 C ．变介电常数式 5．用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压，发现示值还不到2V ，该误差属于（ D ）。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 6．电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出___C___的靠近程度。 A. 人体 B. 水 C. 黑色金属零件 D. 塑料零件 7．机床床身探伤时，耦合剂应选__B____为宜。 A.自来水 B.机油 C.液体石蜡 D.化学浆糊 8．光栅传感器利用莫尔条纹来达到__A___。 Ａ．提高光栅的分辨力 Ｂ．辩向的目的 Ｃ．使光敏元件能分辨主光栅移动时引起的光强变化 Ｄ．细分的目的 9．欲测量1Gs 左右的地磁场，应选择 C 传感器。 A ．电感 B.磁致伸缩 C.磁阻 D.霍尔 10．测得某检测仪表的输入信号中，有用信号为20mV ，信噪比为-20dB ，则此时的干扰电压为_ C_。 A ．10mV B ．20mV C ．100mV D ．200mV 注 /20lg ()S N U S N dB U lg1＝0 lg10＝1 lg100＝2 10．测得某检测仪表的输入信号中，干扰信号为200mV ，信噪比为-20dB ，则此时的有用信号为( D ) P258 A ．1000mV B ．200mV C ．100mV D ．20mV 信噪比为正，有用信号大于噪音；信噪比为负，有用信号小于噪音。 11．在房间中利用空气探头进行超声防盗时，超声波的频率多为_B _。 A. 20Hz~20kHz B. 35kHz~45kHz C. 0.5MHz~5MHz D. 100MHz~500MHz 12．正常人的体温为37℃，则对应的华氏温度为( D ). A ．32F B ．37F C ．68.6F D ．98.6F 13．金属或半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为( C ) 。 A ．压电效应 B ．电涡流效应 C ．霍尔效应 D ．集肤效应 14．调频（FM ）收音机未收到电台时，喇叭发出烦人的“流水”噪声，这是B 造成的。 A.附近存在电磁场干扰 B ．固有噪声干扰 C.机械振动干扰 D ．空气中的水蒸气流动干扰 16．基于光生伏特效应制成的光电元件是( D )。 A ．光电管 B ．光敏晶闸管 C ．光电倍增管 D ．光电池 P191 17.电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出( C ) P100.2 A.人体靠近度 B.液体靠近度 C.黑色金属零件靠近度 D.塑料零件靠近度 18.单晶直探头发射超声波时，是利用压电晶片的( B )
第六部分多普勒天气雷达原理与应用（周长青） 我国新一代天气雷达原理；天气雷达图像识别；对流风暴的雷达回波特征；新一代天气雷达产品 第一章我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成：雷达数据采集子系统（RDA）、雷达产品生成子系统（RPG）、主用户处理器（PUP）。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。 衰减：电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减，造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射：电磁波在真空中是沿直线传播的，而在大气中由于折射率分布的不均匀性（密度不同、介质不同），使电磁波传播路径发生弯曲的现象，称为折射。 三、了解雷达气象方程 在瑞利散射条件下，雷达气象方程为： 其中Pr表示雷达接收功率，Z为雷达反射率，r为目标物距雷达的距离。Pt表示雷达发射功率，h为雷达照射深度，G为天线增益，θ、φ表示水平和垂直波宽，λ表示雷达波长，K表示与复折射指数有关的系数，C为常数，之决定于雷达参数和降水相态。 四、了解距离折叠 最大不模糊距离：最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离，Rmax=0.5c/PRF, c为光速，PRF为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时，雷达所显示的回波位置的方位角是正确的，但距离是错误的（但是可预计它的正确位置）。当目标位于最大不模糊距离（Rmax）以外时，会发生距离折叠。换句
汽笛声变调的启示--多普勒雷达原理 1842年一天，奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处，恰逢一列火车从他身 旁驰过，他发现火车由远而近时汽笛声变响，音调变尖（注：应为“汽笛声的音频频率变高”）；而火车由近而远时汽笛声变弱，音调变低（应为“汽笛声的音频频率降低了”）。他对这种现象感到极大兴趣，并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动，使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故，称为频移现象。因为这是多普勒首先提出来的，所以称为多普勒效应。 由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验进行验证。几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，验证了该效应。 为了理解这一现象，需要考察火车以恒定速度驶近时，汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短，好像波被“压缩”了。因此，在一定时间间隔内传播的波数就增加了，这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因；相反，当火车驶向远方时，声波的波长变大，好像波被“拉伸”了。因此，汽笛声听起来就显得低沉。 用科学语言来说，就是在一个物体发出一个信号时，当这个物体和接收者之间有相对运动时，虽然物体发出的信号频率固定不变，但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释，波在介质中传播，会出现频散现象，随距离增加,高频向低频移动。 多普勒效应不仅适用于声波,它也适用于所有类型的波，包括电磁波。 多普勒效应被发现以后，直到1930年左右，才开始应用于电磁波领域中。常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”，就是利用了声波的多普勒效应。简单地说，“彩超”就是高清晰度的黑白Ｂ超再加上彩色多普勒。超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号为换能器所接受，根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度，根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。 20世纪40年代中期，也就是多普勒发现这种现象之后大约100年，人们才将多普勒效应应用于雷达上。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位，测速，测距等的雷达。当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时，如遇到活动目标，回波的频率与发射波的频率出现频率差（称为多普勒频率），根据多普勒频率的大小，可测出目标对雷达的径向相对运动速度；根据发射脉冲和接收的时间差，可以测出目标的距离。20世纪70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备以及科学研究、业务应用装置。 多普勒天气雷达，是以多普勒效应为基础，当大气中云雨等目标物相对于雷达发射信号波有运动时，通过测定接收到的回波信号与发射信号之间的频率差异就能够解译出所需的信息。它与过去常规天气雷达仅仅接收云雨目标物对雷达发射电磁波的反射回波进了一大步。这种多普勒天气雷达的工作波长一般为5～10厘米，除了能起到常规天气雷达通过回波测定云雨目标物空间位置、强弱分布、垂直结构等作用，它的重大改进在于利用多普勒效应可以测定降水粒子的运
预报员试题/卫星与雷达； 极轨卫星：。轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 地球同步（或静止）卫星。位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 太阳耀斑：。 在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 多普勒效应： 指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 下击暴流：能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 云线：带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 阵风锋：雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 雹暴云团以冰雹、大风天气为主的云团。 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表：
C.红外图、可见光图、水汽图 红外云图的波长区间____。 B. 10.5至12.5um 可见光云图的波长区间____。 C. 0.4至1.1um 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um 红外云图的色调取决于物体________________。 B.表面温度的高低 白天在可见光图像上何处的云趋于更亮些： A.当面向太阳时； 可见光云图的色调取决于物体________________。 A．对太阳光的反照率的大小 水汽图的色调取决于物体________________。 C.水汽含量 一般来说，在( )上，云顶高度越高，则温度越低，云的色调越白。 A. 红外图 进行云识别时最主要因子包括： B.云识别时使用的图像种类； 暗影和高亮度在下面那种情况可观测到？ B.可见光图像上
我国河流湖泊众多，水网密布，而要测量水流的流速，记录水文数据资料，就需要用到测速仪。雷达测速仪就是众多测速仪中的一种，雷达测流运用的原理是多普勒效应。多普勒效应是为纪念奥地利物理学家克里斯琴约翰.多普勒而命名的。在声学领域中,当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时,回声的频率将有所变化,此种频率的变化称之为频移,即多普勒效应。如下图所示,当雷达流速仪与水体以相对速度V发生对运动时，雷达流速仪所收到的电磁波频率与雷达自身所发出的电磁波频率有所不同, 此频率差称为多普勒频移。通过解析频移与V的关系，得到流体表面流速。 雷达测速仪被广泛应用在河道、灌渠、防汛等水文测量；江河、水资源监测；环保排污、地下水道管网监测；城市防洪、山区暴雨性洪水监测；地质灾害预警监测等诸多领域。 今天我们主要来看看雷达测速仪的特点，主要有如下几个特点： 1、非接触、安全低损、少维护、不受泥沙影响； 2、能胜任洪水期高流速条件下的测量； 3、具有防反接、防雷保护功能； 4、系统功耗低，一般太阳能供电即可满足测流需要； 5、多种接口方式，既有数字接口又具有模拟接口，方便接入系统； 6、无线传输功能（可选），可将数据无线传输到3.5km以外；
7、测速范围宽，测量距离远达40m； 8、多种触发模式：周期、触发、查询、自动； 9、安装特别简单，土建量很少； 10、全防水设计，适合野外使用。 非接触雷达测流方式测速时设备不受污水腐蚀，不受泥沙影响，少受水毁影响，土建简单，便于维护，保障人员安全，特殊的天线设计使得功耗超低，大大降低了供电需求。不仅可用于平时流速监测，而且特别适合承担急难险重观测任务。 航征科技是目前国内具有自主知识产权的雷达方案提供商, 拥有多项专利和软件著作权。航征面向水文、水利、环境保护、城市排水管网等行业用户, 提供雷达流速流量在线监测解决方案。航征分别在上海、无锡建立了运营和研发测试中心,拥有完整的技术研发体系和阵容强大的科研队伍，与清华大学、国防科技大学、上海交通大学等知名院校达成长期战略合作,有多位业内专家作为公司的技术后盾，立志成为全球优秀的智能传感解决方案提供商。
预报员试题/卫星与雷达；总计184道试题，选择题96道，术语题9道，判断题46道，问答33题 极轨卫星：。 轨道位置在空间几乎是固定的，高度800——1000千米，绕地球飞行，获取全球资料。 4 1 地球同步（或静止）卫星。 位于地球赤道上空，高度36000千米左右，与地球自转速度相同，在赤道上空静止不动，因此，也称地球同步轨道卫星。 4 1 太阳耀斑：。 在可见光图像上，水面对太阳光的反射有可能使它具有云或浮尘的表现，这一现象称为太阳耀斑。 4 3 多普勒效应：。指波源相对于观察者运动时，观察者接收到的信号频率和波源发出的频率是不同的，而且发射频率和接收频率之间的差值和波源运动的速度有关。 4 3 下击暴流：-----------------------------------------------------。 能够产生近地面破坏性的水平辐散出流的风暴下部强下沉气流。 4 1 云线：-----------------------------------------------------。 带状云系的宽度小于一个纬距叫云线。 4
阵风锋：-----------------------------------------------------。雷暴产生的冷空气外流边界的前沿。 4 3 雹暴云团、-----------------------------------------------------。以冰雹、大风天气为主的云团。 4 3 在云图中，“IR”“VIS”和“WV”分别代表： A.可见光图、红外图、水汽图 B.红外图、水汽图、可见光图 C.红外图、可见光图、水汽图 D.水汽图、可见光图、红外图 C 1 1 红外云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um B 1 1 可见光云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um C 1 1 水汽云图的波长区间____。 A. 5.7至7.1um B. 10.5至12.5um C. 0.4至1.1um A 1
多普勒天气雷达原理与业务应用测验一 （一至四章） 一、填空题 1、天气雷达是探测降水系统的主要手段，是对强对流天气（冰雹、大风、龙卷和暴洪）进行监测和预警的主要工具之一。 2、RDA由四个部分构成：发射机、天线、接收机和信号处理器。 3、PUP可以通过以下三种方式获取产品：（1）常规产品列表；（2）一次性请求；（3）产品-预警配对。 4、S波段和C波段的雷达波在传播过程中主要受到降水的衰减，衰减是由降水离子对于雷达雷达波的散射和吸收造成的。 5、.新一代多普勒雷达估测累计降水分布时，雷达采样时间间隔一般不应超过10分钟，除受本身精度限制外，还受降水类型（Z-R关系）、雷达探测高度、地面降水差异和风等多种因素影响。 6、多普勒雷达能测量的一个脉冲到下一个脉冲的最大相移上限是180度，其对应的径向速度值称为最大不模糊速度。 7、径向速度图中，零等速线呈“S”型表示，实际风随高度顺时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的西风。反之，零等速线呈反“S”型表示，实际风随高度。逆时针旋转，由RDA处得南风转为现实区边缘对应的东风。 8、WSR-88D和我国新一代天气雷达的脉冲重复频率在300-1300范
围内。 9、多普勒天气雷达的最大不模糊距离与雷达的脉冲重复频率成反比，相应的最大不模糊速度与脉冲重复频率成正比。 10、对于SA和SB型雷达，基数据中反射率因子的分辨率为1K M×1°，而径向速度和谱宽的分辨率为0.25K M×1°。 11、积状云降水一般有比较密实的结构，反射率因子空间梯度较大，其强度中心的反射率因子通常在35dbz以上，而层状云降水回波比较均匀，反射率因子空间梯度较小，反射率因子一般大于15dbz而小于30dbz。 12、雷达波束和实际风向的夹角越大，则径向速度值越小；实际风速越小，径向速度也越小。 13、如果一个模糊的径向速度值是 45 节，它的邻近值是-55 节，最大不模糊径向速度是 60节，那么这个径向速度的最可能值是节（-75）14、我国的新一代天气雷达主要采用（VCP11、VCP21、VCP31）三种体扫模式。 15、雷达产品生成子系统有主要功能有：（产品生成）；（产品分发）；雷达控制台；（第三级数据存档）。 16、主用户处理器PUP是的主要功能有：（产品请求）；（产品数据存档）；产品显示；（产品编辑注释）；状态监视。 17、在瑞利散射条件满足的情况下，降水粒子集合的反射率因子只与降水粒子本身的（尺寸）和（数密度）有关。 18、（距离折叠）是雷达对产生雷达回波的目标物位置的一种辨认错误。
DSP 实验课大作业设计 一 实验目的 在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示（MTI ）和动目标检测(MTD)，并将结果与MATLAB 上的结果进行误差仿真。 二 实验内容 2.1 MATLAB 仿真 设定带宽、脉宽、采样率、脉冲重复频率，用MATLAB 产生16个脉冲的LFM ，每个脉冲有4个目标（静止，低速，高速），依次做 2.1.1 脉压 2.1.2 相邻2脉冲做MTI ，产生15个脉冲 2.1.3 16个脉冲到齐后，做MTD ，输出16个多普勒通道 2.2 DSP 实现 将MATLAB 产生的信号，在visual dsp 中做脉压，MTI 、MTD ，并将结果与MATLAB 作比较。 三 实验原理 3.1 脉冲压缩原理及线性调频信号 雷达中的显著矛盾是：雷达作用距离和距离分辨率之间的矛盾以及距离分辨率和速度分辨率之间的矛盾。雷达的距离分辨率取决于信号带宽。在普通脉冲雷达中，雷达信号的时宽带宽积为一常量（约为1），因此不能兼顾距离分辨率和速度分辨力两项指标。脉冲压缩（PC ）采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够的最大作用距离，而在接收时则采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，因而能较好地解决作用距离和分辨能力之间的矛盾。 一个理想的脉冲压缩系统，应该是一个匹配滤波系统。它要求发射信号具有非线性的相位谱，并使其包络接近矩形；要求压缩网络的频率特性（包括幅频特性和相频特性）与发射脉冲信号频谱（包括幅度谱和相位谱）实现完全的匹配。 脉冲压缩按信号的调制规律（调频或调相）分类，可分为以下四种： （1）线性调频脉冲压缩 （2）非线性调频脉冲压缩 （3）相位编码脉冲压缩 （4）时间频率编码脉冲压缩 本实验采用的是线性调频脉冲压缩。 线性调频信号是指频率随时间的变化而线性改变的信号。线性调频可以同时保留连续信号和脉冲的特性，并且可以获得较大的压缩比，有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率，所以将线性调频信号作为雷达系统中一种常用的脉冲压缩信号。 接收机输入端的回波信号是经过调制的宽脉冲，所以在接收机中应该设置一个与发射信号频率匹配的滤波器，使回波信号变成窄脉冲，同时实现了宽脉冲的能量和窄脉冲的分辨能力。解决了雷达发射能量及分辨率之间的矛盾。 匹配滤波器是指输出信噪比最大准则下的最佳线性滤波器。根据匹配理论， 匹配滤波器的传输特性： 0)()(*t j e KS H ωωω-=
内蒙气象局预报理论知识、业务规范试题（一） 帐户名：XAT01 姓名： 总分：0.0分评卷人： 一、填空题( 分) 1．下边两组符号分别表示___和___？(2.5分) 标准答案：冻雨,地质气象灾害等级 考生答案：, 本题得分：0.0 2．根据天气过程或系统的___和___,预报等级用语一般依次为预报、警报和预警信号。(2.5分) 标准答案：逼近时间,影响强度 考生答案：, 本题得分：0.0 3．多普勒雷达是利用___效应原理，测量目标物___运动速度的雷达。(1.3分) 标准答案：多普勒，径向 考生答案： 本题得分：0.0 4．在副热带高压___对流层中、下层的东风气流里，常存在一个槽或气旋性曲率最大区。呈波状形式自东向西移动，这就是热带波动。因为这种波动出现，并活动在___气流里，因此范称东风波。 标准答案：南侧，东风 考生答案： 本题得分：0.0 5．斜压大气中的等压面、等密度面和等温面是彼此相交的。而且，等压面上的等温线越___，斜压性越强，反之，等压面上的等温线越___，斜压性越弱。 标准答案：密集，稀疏 考生答案： 本题得分：0.0 6．热成风是指上、下两层___上地转风的__。 标准答案：等压面，矢量差 考生答案： 本题得分：0.0 7．西南涡一般是指形成于四川西部地区。___HPA上具有气旋性环流的闭合小低压。其直径一般在___。 标准答案：700（或850），300~400KM 考生答案： 本题得分：0.0 8．地转风是在大气中水平方向的___与地球自转所引起的___平衡时的风。 标准答案：气压梯度力，科里奥利力
本题得分：0.0 9．气旋占有三度空间，在同一高度上中心气压___四周的大尺度涡旋，在南半球，大气中水平气流呈___时针旋转。 标准答案：低于，顺 考生答案： 本题得分：0.0 10．赤道辐合带又称热带辐合带、赤道锋，是南北半球两个副热带高压之间___最低、气流___的地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。 标准答案：气压，汇合 考生答案： 本题得分：0.0 11．在近地面层，由于摩擦作用，风向与等压线有交角。一般在海上为___度左右，在陆地上的平原地区为___度左右。交角的大小视摩擦力而定。 标准答案：15，30 考生答案： 本题得分：0.0 12．流线是处处和风向相切的一种___在流线图上，任意一点的风向与经过该点的流线___。 标准答案：矢线，相切 考生答案： 本题得分：0.0 13．冬季寒潮天气最突出的表现是___和___。(2.5分) 标准答案：大风,剧烈降温 考生答案：, 本题得分：0.0 14．赤道辐合带是南北半球两个副热带高压之间___、___的地带。(2.5分) 标准答案：气压最低,气流汇合 考生答案：, 本题得分：0.0 15．我国大陆夏季盛行___风，冬季盛行___风。(2.5分) 标准答案：偏南,偏北 考生答案：, 本题得分：0.0 16．椭圆形高压的移动方向介于___与___之间，长轴愈长，愈接近长轴。(2.5分) 标准答案：变压升度,长轴 考生答案：, 本题得分：0.0 17．对同一降雨云体进行观测，天气雷达的波长越___(小)，衰减越___(大)。(2.5分) 标准答案：大,小 考生答案：, 本题得分：0.0 18．速度是矢量有正有负，在多普勒速度回波图上我们常用暖色表示___，冷色表示___。(2.5分) 标准答案：正速度,负速度
脉冲多普勒雷达的总结 1、 适用范围 脉冲多普勒（PD ）雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制。这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，有更强的抑制杂波的能力，因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标回波。 2、 PD 雷达的定义及其特征 （1） 定义：PD 雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。 （2） 特征：①具有足够高的脉冲重复频率（简称PRF ），以致不论杂波或所观 测到的目标都没有速度模糊。 ②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波。 ③PRF 很高，通常对所观测的目标产生距离模糊。 3、 PD 雷达的分类 图1 PD 雷达的分类图 ① MTI 雷达（低PRF ）：测距清晰，测速模糊 ② PD 雷达（中PRF ）：测距模糊，测速模糊，是机载雷达的最佳波形选择 ③ PD 雷达（高PRF ）：测距模糊，测速清晰 4、 机载下视PD 雷达的杂波谱分析 机载下视PD 雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成的。 表 1
5、PRF的选择 （1）高、中、低脉冲重复频率的选择 ①机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰视情况下，通常采用低PRF加脉冲压缩。 ②迎面攻击时高PRF优于中PRF。尾随时，在低空，中PRF优于高PRF ;在高空，高PRF优于中PRF。 ③交替使用中、高PRF的方法，或者再加上在下视时采用低PRF的方法，并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术，将是在所有工作条件下得到远距离探测性能的最有效的方法。 （2）高PRF时重复频率的选择 ①使迎面目标谱线不落人旁瓣杂波区中: ②为了识别迎面和离去的目标： A、当接收机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定时： B、当接收机单边带滤波器相对发射频率是固定时： 注：单边带滤波器的通带范围应从，单边带滤波器的中心频率是固定的，但偏离应为。6、PD雷达的信号处理系统 PD雷达的信号处理系统主要由单边带滤波器、主瓣杂波抑制滤波器、零多普勒频率抑制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分组成，下面总结各组成部分的特点及其实现方法。 （1）单边带滤波器 特点：带宽近似等于脉冲重复频率fr, 一般设置在中频； 从回波频谱中只滤出单根谱线；
多普勒天气雷达集训考试题答案 一、 填空题（共30题，每空0.5分，总分40分） 1、新一代天气雷达主要由 雷达数据采集系统 RDA 、 雷达产品生成系统RPG 、 主用户终端子系统PUP 三部分组成。 2、多普勒天气雷达测量的三种基数据是基本反射率因子 、平均径向速度、谱宽 。 3、大气中折射的种类有 标准大气折射 、超折射 、 负折射 、 无折射 、 临界折射 。 4、雷达探测到的任意目标的空间位置可根据 仰角、方位角、斜距三个基本要素求得。 5、多普勒雷达除了具有探测云和降水的 位置 和 强度 的功能以外，它以 多普勒效应 为基础，根据返回信号的 频率 漂移，还可以获得目标物相对于雷达运动的径向速度 。 6、达气象方程为=t p ∑单位体积i r h PtG σπθ?λ2 222)2(ln 1024，其中G 表示天线增益 ，h 表示脉冲长度 ，σ表 示粒子的后向散射截面 。 7、反射率因子定义为单位体积中所有粒子直径的6次方之和。它的大小反映了气象目标内部降水粒子的 尺度 和 数密度 ，常用来表示气象目标的强度。 8、触发对流的抬升条件大多由中尺度系统提供，如锋面、干线、对流风暴的外流边界（阵风锋）、海（陆）风锋、重力波等， 9、雷达波束在降水中传播时能量的衰减是由降水粒子对雷达电磁波的散射 和 吸收 造成的。 10、当发生距离折叠时，雷达所显示的回波位置的 方位（或位置） 是正确的，但 距离 是错误的。 11、在雷达径向速度图上，暖平流时零值等风速线呈S 型，冷平流时呈 反S 型。 12、新一代雷达速度埸中，辐合或 辐散 在径向风场图像中表现为一个最大和最小的径向速度对，两个极值中心连线和雷达射线 一致 。 13、多普勒天气雷达与常规天气雷达的主要区别在于前者可以测量目标物沿雷达径向的速度 当目标物位于最大不模糊距离以外时，雷达错误地把它当作同一方向的最大不模糊距离以内的某个位置，称之为 距离折叠 。37 14、当45～55dBZ 的回波强度达到 -20 度层的高度时，最有可能产生冰雹。 15、降水回波的反射率因子一般在 15dBZ 以上。层状云降水回波的强度很少超过
任务书 雷达进行PD测速主要是利用了目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，它可以把位于特定距离上、具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，而把其他的杂波和干扰滤除。因此要求雷达必须具备很强的抑制杂波的能力，能在较强的杂波背景中分辨出运动目标的回波。 如今，不管是在军用还是民用上，雷达都在发挥着它很早重要的作用，与早期雷达采用距离微分方法测速相比，基于脉冲多普勒理论的雷达测速技术具有实时性好、精度高等优点。特别是现代相控阵技术在雷达领域的应用，实现了波束的无惯性扫描和工作方式的快速切换，更便于应用脉冲多普勒技术进行雷达测速。 本篇课程设计目的在于介绍脉冲多普勒雷达测速的原理，并对这种技术进行介绍和仿真。
摘要 脉冲多普勒(PD)雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。现代飞行器性能的改进和导航手段的加强，使其能在低空和超低空飞行，因此防御低空入侵己成重要问题，由此要求机载雷达，包括预警机雷达和机载火控雷达具有下视能力，即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号，所以现代的预警机雷达和机载火控雷达皆采用PD体制。脉冲多普勒雷达包含了连续波雷达和脉冲雷达两方面的优点，它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效地解决抑制极强的地杂波干扰问题;此外，脉冲多普勒雷达能够同时敏感地测定距离和速度信息;能够利用多普勒处理技术实现高分辨率的合成孔径图像;而且亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。 本文介绍了脉冲多普勒雷达测速的原理，信号处理。并用matlab简单的仿真了雷达系统对信号的处理. 关键词：脉冲多普勒雷达恒虚警脉冲压缩线性调频 Abstact Pulse Doppler (PD) radar is famous for it`s outsdanding clutter suppression.Modern aircraft`s function and GPS has been strengthen.now.it makes the aircraft can fly lower and lower.So.nowadays,Defensing.Low altitude invasion has been an important problem.so we require airborne radar. Early warning radar and airborne fire control radar have the ability to look down.That is to say.The radar is be required the ability to find Weak target signal in the strong Groung clutter.So .The modern airborne early warning radar and airborne fire control radar use the PD system.Pulse Doppler (PD) radar concludes two adervantages of Continuous wave radar and impulse radar.It has a higher velocity resolution.thus it can effectively.soveing the problem of strong ground clutter.what`s more.Pulse Dppler (PD) radar can Sensitive text the Distance and speed on the same time.Itcan use Doppler processing technology to realise Synthetic aperture images with high resolution. This article sinply introduced principle of pulse Doppler radar and signal
多普勒天气雷达基础 一、填空题 0.5，1.5 ， 2.4 ， 2、我国S波段雷达探测范围：当探测距离在230km、340km、460km时，雷达波束高度分别是 4.5 km 、9.2km 、15.3 km 。 3、雷达探测的局限性是波束展宽和Overshooting 。 4、超级单体风暴可能产生的灾害有：雷电、灾害性大风，强降水、冰雹、甚至龙 二、选择题 1、雷达通常观测地面以上的大气，通常采用最低仰角是0.5°度，这样做的原因（A ） A.尽量减少地面的杂波 B.对近地层进行完美的扫描 C.随距离变远，波束中心逐渐变高，采样体积变大。 2、多普勒天气雷达的主要应用领域有（ABCDE）（多选） A.强对流天气的监测与预警 B. 监测天气尺度和次天气尺度降水系统 C.降水估计测量 D.风的测量（VAD 风廓线）——提供风场信息 E.数据同化，改善数值预报模式初值场 3、下面那些中小尺度天气系统可以产生雷暴大风天气？（ABCD）（多选） A.一般强风暴（超级单体或多单体风暴） B.飑线 C.与强锋面有关的带状对流中处于成熟阶段的单体中的下沉气流 D.雷暴低层的强烈入流 4、下面不属于气象回波的有（BCDG）（多选） A.絮状回波 B.超折射回波 C.鸟类回波 D.飞机回波 E.阵风锋 F.飑线G海浪回波H.0度层亮带 三、判断对错 1、在雷达图的产品中，0等速度线呈“S”形则说明大气风场结构为暖平流，呈反“S”形则为冷平流。（对） 2、雷达波束随着距离的变远，采样体积变少。（错） 3、雷达不能观测头顶的大气状态，但能观测所有近地面的大气。（错） 4、雷达在扫描时一个波束以某仰角发射出来，转360°完成一个高度的扫描。（对） 5.雷达不能观测到“头顶“的大气静锥区，环状无回波区。（对）