基于微多普勒特征的风轮机雷达杂波检测-信号处理.PDF

第３３卷　第４期 信 号 处 理 Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．４ ２０１７年４月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ Ａｐｒ．２０１７ 文章编号：１００３－０５３０（２０１７）０４－０４９６－０９ 基于微多普勒特征的风轮机雷达杂波检测 何炜琨　窄秋苹　郭双双　吴仁彪　王晓亮 （中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津３００３００） 摘　要：作为一种清洁能源和可再生能源的形式，近年来风能受到了全球各国的普遍关注，风轮机会对其附近的 航管监视雷达产生不利影响。风轮机雷达杂波检测技术的研究，对于保障民航飞机的空中交通安全起着重要作用。 提出了一种基于风轮机雷达回波微多普勒特征的杂波检测方法，该方法利用风轮机与雷达波束不同位置条件下风 轮机杂波的微动特征实现风轮机杂波的检测。对检测出的存在风轮机杂波的距离单元进一步判断是否存在飞机目标， 进而只需对存在飞机目标的距离单元进行杂波抑制。仿真结果表明该算法能够实现风轮机雷达杂波的有效检测。 关键词：风轮机；航管监视雷达；微多普勒特征；杂波检测 中图分类号：ＴＮ９５７．５１　　　文献标识码：Ａ　　　ＤＯＩ：１０．１６７９８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３０５３０．２０１７．０４．００６ ＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅＲａｄａｒＣｌｕｔｔｅｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎ ＭｉｃｒｏＤｏｐｐｌｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅ ＨＥＷｅｉｋｕｎ　ＺＨＡＩＱｉｕｐｉｎｇ　ＧＵＯＳｈｕａｎｇｓｈｕａｎｇ　ＷＵＲｅｎｂｉａｏ　ＷＡＮＧＸｉａｏｌｉａｎｇ （ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｋｉｎｄｏｆｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙ，ｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｃｏｎｃｅｒｎｅｄｂｙｔｈｅｃｏｕｎｔｒｉｅｓａ ｒｏｕｎｄｔｈｅｗｏｒｌｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｗｉｌｌｈａｖｅａｎａｄｖｅｒｓｅｉｍｐａｃｔｏｎａｉｒｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＴＣ）ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒ ｌｏｃａｔｅｄｎｅａｒｂｙ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｃｌｕｔｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｆｏｒｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅａｉｒｔｒａｆｆｉｃ ｓａｆｅｔｙｏｆｃｉｖｉｌａｖｉａｔｉｏｎａｉｒｃｒａｆｔ．ＴｈｅｃｌｕｔｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｍｉｃｒｏＤｏｐｐｌｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｒａｄａｒ ｅｃｈｏｅｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｒｅａｌｉｚｅｓｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｃｌｕｔｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｏｆｍｉｃｒｏＤｏｐｐｌｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｃｌｕｔｔｅｒｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｈａｔｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅａｎｄｒａｄａｒｂｅａｍｓａｒｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒａｎｇｅｃｅｌｌｉｎｗｈｉｃｈｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅｃｌｕｔｔｅｒｅｘｉｓｔｓｎｅｅｄｓｔｏｂｅｆｕｒｔｈｅｒｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｈｅｔｈｅｒｔｈｅｒｅｉｓａｐｌａｎｅｔａｒｇｅｔ．Ｔｈｅｎｃｌｕｔｔｅｒｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｎｌｙ ｗｏｒｋｓｆｏｒｔｈｅｒａｎｇｅｃｅｌｌｗｈｅｒｅｐｌａｎｅｔａｒｇｅｔｅｘｉｓｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ；ａｉｒｔｒａｆｆｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒ；ｍｉｃｒｏＤｏｐｐｌｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃｌｕｔｔｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ 答概率下降，且由于风电场引