南京大学C波段双偏振雷达_回波强度发生突然变化_发射耦信号分析_9月5日.doc

南京大学C波段双偏振雷达 回波强度发生突然变化 发射耦合信号分析 南京大学 2014年9月5日~7日 目 录 1 概述 1 2 8月19日~21日的回波图 1 3 定量分析的方法 4 4 Matlab分析程序 6 5 对发射耦合信号的分析结果 7 5.1 对IOP1~11的全部基数据的分析结果 7 5.1.1 IOP1 7 5.1.2 IOP2 8 5.1.3 IOP3 8 5.1.4 IOP4 9 5.1.5 IOP5 9 5.1.6 IOP6 11 5.1.7 IOP7 12 5.1.8 IOP8 14 5.1.9 IOP9 17 5.1.10 IOP10 18 5.1.11 IOP11 20 5.2 对8月19日~21日的基数据的分析结果 22 5.2.1 8月19日 22 5.2.2 8月20日 23 5.2.3 8月21日 23 6 对IOP8、9的IQ数据用Matlab重新计算的结果 25 6.1 IOP8 25 6.2 IOP9 26 7 需要说明的问题 27 7.1 单发双收和双发双收模式 27 8 结论 27 8.1 IOP1~11的观测数据中，强度发生突然较大的变化（6dB左右）的现象出现了多次 27 8.2 IOP1~11的观测数据中，强度发生较小的变化（3dB）的现象大量存在 27 8.3 在芜湖进行连续72小时观测试验中，也发生了5.5dB的强度突然的变化，也就说明没有找到问题的根本原因。 27 8.4 这个问题如果不彻底解决，雷达的定量观测降水就是一句空话！ 27 8.5 到底是怎么回事？！ 27 9 下一步工作 27 9.1 把分析结果和相关的数据给敏视达公司，再度检查回波强度突然发生变化的原因 28 9.2 立即用Matlab重新计算所有的IQ数据，再度进行上述的分析（希望不要出现强度不断起伏的问题，否则今年观测试验的科学价值就大打折扣了） 28  概述 在《南京大学C波段双偏振雷达_回波强度发生突然变化_分析报告_2014年7月28日_8月9日补充.doc》报告中指出，该雷达经常出现回波强度突然变化的问题。 在芜湖验收的时候，敏视达公司提出：（见《附件8南京大学移动式（车载）C波段全相参双偏振多普勒雷达系统现场测试纪要.doc》中的第2.2节） 为了验证这个问题是否已经解决，我们在8月19日~21日，进行了连续72小时的观测试验。 通过对试验数据进行分析，并和以前的IOP的结果进行对比，可以得出以下结论： IOP1~11的观测数据中，强度发生突然较大的变化（6dB左右）的现象出现了多次 IOP1~11的观测数据中，强度发生较小的变化（3dB）的现象大量存在 在芜湖进行连续72小时观测试验中，也发生了5.5dB的强度突然的变化，也就说明没有找到问题的根本原因。 这个问题如果不彻底解决，雷达的定量观测降水就是一句空话！ 到底是怎么回事？！ 8月19日~21日的回波图 所有的回波图在“R:\NJU_CPol\Pic\Other\0819~0821”目录下，这里选取典型的几张图进行展示。 所有层面的强度最大值的图如下： 图 49 8月19日的LRM图 图 49 8月20日的LRM图 图 49 8月21日的LRM图 近距离的地物回波图如下： 图 49 8月19日的近距离地物回波图 图 49 8月20日的近距离地物回波图 图 49 8月21日的近距离地物回波图 从这些图中，并没有发现明显的强度突然变化的现象。 备注：上面的几张图中，背景的遮挡区域（灰色）用的是长丰站观测试验时的区域，没有按照芜湖现场的情况进行更新。 定量分析的方法 为了能精确的反映雷达的回波强度是否发生了变化，光定性的看降水回波的强度变化自然是不够的，需要进行定量的分析。 在《南京大学C波段双偏振雷达_对地物（铁塔）观测_分析总结报告_第1部分_2014年8月8日.doc》文档中，我们采用四周的输电线的铁塔的回波强度来进行分析，但发现由于下述原因，铁塔的回波强度会发生变化： 该雷达在进行体扫时，仰角定位的误差比较大（尽管也能满足总体技术指标的要求）。例如，在进行最低仰角0.45度的扫描中，仰角经常会从0.45度，下冲到0.3度，或者上冲到0.5度。特别是在开始的一段，其仰角还没有达到0.45度，而是0.55度。 由于铁塔的仰角为0.0度，因此天线仰角为0.55度、还是0.45度，尽管只相差0.1度，但会造成幅度上3dB（双程）的变化。由于天线的仰角没有对着目标的中心，因此就会有这么大的变化。而如果天线是对着目标中心，则不会有这么大的变化，变化就很小了。 可见，由于仰角定位精度不够高的原因，会对位于零度仰角的铁塔的回波造成约3dB的变化。因此，这就表明，铁塔的回波强度，不能用来精确的测定雷达常数的变化。必须考虑采用其他的