导读:本文包含了海洋表面流探测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高频雷达,海洋探测,海流测量,方位角估计
海洋表面流探测论文文献综述
赖叶平[1]（2018）在《基于紧凑型高频雷达的海洋表面流场探测及海流特性分析》一文中研究指出高频雷达利用垂直极化电磁波可以沿着海洋表面绕射传播的特性能够以较高的时间和空间分辨率实现对海洋表面流的实时、大范围、全天候观测。目前,世界范围内已经架设有超过400台高频雷达系统用以获取海洋表面流场信息。这些高频雷达系统可以依据它们所配备的接收天线分为紧凑型高频雷达和阵列式高频雷达。采用单极子交叉环作为接收天线的紧凑型高频雷达相较于采用线阵作为接收天线的阵列式高频雷达来说,具有体积小、成本更低、更易于架设和维护等优势而更被人们所青睐。因此,世界范围内正在工作中的高频雷达系统绝大多数是属于紧凑型高频雷达系统。紧凑型高频雷达的海流观测能力已经得到了广泛的认可,近二十年来,紧凑型高频雷达系统中的研究热点便是方向图畸变问题。此外,近几年来,高频雷达在海洋学中的应用也备受人们关注。因此,本文的内容将从以下四方面展开:(1)从理论上分析紧凑型高频雷达中天线方向图畸变与回波方位角估计误差的关系。通过这一分析发现,在单根单极子交叉环天线系统中,海洋回波的方位角估计误差仅仅取决于两环的相对畸变。基于这一结论,本文提出了一种针对紧凑型高频雷达的天线校准方法来保证系统输出高质量的海洋表面流场,并利用实测数据来验证了该方法的有效性。(2)研究二元单极子交叉环天线阵相对于传统单极子交叉环天线在海流观测中性能的提升。并且详细分析了二元单极子交叉环天线阵中方向图畸变与方位角估计误差的关系。通过该理论分析发现两组环通道的相对畸变对方位角估计误差起主要作用,同时两个单极子交叉环天线之间的相对畸变也对方位角估计有影响。基于这些结论提出了一种适用于二元单极子交叉环天线阵的校准方法。现场实验证明该校准方法可以有效的提高雷达海流测量精度和提高雷达输出的流场数据集的数据率。(3)利用高可靠性的海洋表面流场数据分析台湾海峡南部海域海洋表面潮流的空间和时间特性。通过长达80天的雷达数据分析发现该区域的潮流以半日潮为主,且受海岸线和海底地形影响严重。(4)研究适用于高频雷达数据集的海洋表面漩涡检测算法以及利用高频雷达数据研究台湾海峡南部海域内小尺度漩涡的空间和时间特性。研究结果指出该海域小尺度漩涡从出现到消失所经历的时间都普遍比较短,但是在整个生命周期内漩涡的能量和尺寸却有明显的增长与衰落的过程。此外,小尺度漩涡出现的空间频率分布则与海底地形非常相关。以上研究内容对于紧凑型高频雷达系统的进一步改进和推广具有非常重要的意义。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-10-01）
王立,吴雄斌,马克涛,沈志奔[2]（2015）在《利用X波段导航雷达探测海洋表面流速的方法》一文中研究指出针对X波段导航雷达对海杂波的成像,研究了利用多谱勒频移和布拉格散射来探测海表面流的方法。提出了一种结合几何滤波模型的X波段雷达海流反演预处理算法,此算法不需要已知的最大海流流速进行带通滤波处理,结合线性波理论色散方程以及最小二乘算法,可以得到精确的海表面流速。与传统的X波段导航雷达测流方法相比,该算法简单高效,占用资源少,并且不仅适用于岸基X波段导航雷达,还适用于船载X波段导航雷达。与附近站点高频地波雷达表面流数据进行对比实验,二者结果的一致性表明了本文方法是可行的。(本文来源于《武汉大学学报(信息科学版)》期刊2015年01期）
姜大鹏[3]（2013）在《全数字超高频海洋表面动力学参数探测雷达系统研制》一文中研究指出海洋环境对人类经济活动以及国防建设的影响巨大,尤其是在人类活动频繁的近海海域。对近岸海洋环境进行实时有效地监控,能够避免不良的海洋环境对海岸线经济造成损失,同时可以为改善近岸海洋环境提供科学依据。受理论与技术方面的限制,无线电海洋遥感技术难以在近岸应用。从目前已有的研究来看,超高频雷达具有分辨率高,对海洋动力学参数变化敏感等特点,在近岸海洋环境监测中有很好的发展前景,本文旨在设计一部全数字多通道的超高频雷达接收机用于探测近岸海洋动力学参数。超高频雷达实现海洋环境探测的原理主要是利用海浪对电磁波的布拉格散射形成多普勒频移而获得海流相对于雷达的径向速度。超高频雷达的工作频率定在340MHz左右,采用可收发共站的线性调频中断波体制,15MHz的扫频带宽保证了雷达的高距离分辨力。本文所设计雷达的主要目的是探测海洋动力学参数和移动目标,实现可用于海洋监测和港口管理的多用途雷达。雷达主要由同步控制器、频率合成器、模拟前端、数字模块、天线系统和发射机等子模块组成。本文的研究重点是雷达接收机,主要包括同步控制、频率合成、模拟前端和数字模块等子模块。不同于经典的超外差式接收机,本设计中没有模拟混频器和本振信号发生器,系统总体结构简单,且模拟电路较少,脉冲压缩处理全部在数字域内完成。雷达系统在工作时,各子模块间需要保持严格的时序关系,系统各部分的同步信号和状态信号都是由同步控制器给出。本设计中采用现场可编程门阵列(FPGA)实现雷达系统的同步控制器,较为简单且可实时编程。本文设计的系统属于相干多普勒雷达,频率合成器为系统提供所需的参考信号。为了保证系统的相干性,系统所有的参考信号均来自频合板上的温补晶振。在超高频雷达系统中,采用ADI公司的直接数字频率合成(DDS)芯片AD9910产生载频340MHz、带宽15MHz的线性调频信号作为发射信号。系统中采用了Silicon Labs基于第叁代DSPLL技术的任意速率精密时钟Si5324产生983.04MHz的信号作为DDS的参考时钟。这两款芯片均可通过在线编程实现参数配置,非常方便灵活。模拟前端在本系统中起着收发控制、滤波和放大射频回波信号的作用,结构较为简单。放大模块采用3级放大结构,单个通道的整体增益为38dB。一块模拟前端电路板包含4路独立通道,两块电路板即可满足系统8通道的需求。数字模块中包含模数转换、数据处理和传输等子模块。通过模拟前端滤波放大后的回波信号由模数转换模块直接射频采样,系统采用ADI公司的AD9265芯片实现模数转换,采样率81.92MHz,采样后的信号传输至数据处理模块进行后续处理。系统利用CORDIC算法实现回波信号去斜坡(dechirp)和数字下变频处理,滤除无用信号后,USB将数据传输至主机端进行两次快速傅立叶变换实现目标解距离和解速度处理。最终系统使用一片FPGA芯片完成了实时并行8路通道的数字域内去斜坡和下变频处理,使得系统进一步小型化。系统使用的天线为收发可相互替换的Yagi天线,天线增益11dB,半功率点波束宽度为45度。在现场实验中,系统分别使用了10W和100W两种不同功率的发射机,利用100W发射机可以实现最远距离5Km的海洋回波探测。在实验室内完成各个子系统指标测试以及系统整体的闭环测试,测试结果满足现场实验的要求。2012年8月,课题组远赴浙江舟山进行了为期20天左右的海洋表面动力学参数原理性探测实验,验证了雷达系统的硬件电路、时序控制以及信号处理等设计的正确性与实用性。通过不同环境地点的对比实验,取得了台风期间、天线不同架设高度等条件下海洋回波谱不同表现形式的数据。第一次的原理性验证实验后,通过总结与调试,于2013年3月在浙江六鳌进行了第二次海洋表面动力学参数的探测实验,实现了系统8通道独立实时工作,最远探测距离达到5Km。并且通过对数据分析,得到了风力发电装置在超高频雷达回波谱中的表现形式,同时也获得了不同海况下的海洋回波谱。通过观察大量实测数据,结合高频雷达提取浪高的方法,提出了利用超高频雷达实现浪高提取的新方法,并且将超高频提取浪高的结果与卫星探测的浪高数据进行对比,浪高变化趋于一致。期间利用不同极化方式的天线进行对比实验,获得了不同天线极化方式下的海洋回波谱,收发天线均为垂直极化方式获得的海洋回波谱能量最强,而均为水平极化方式获得的海洋回波谱能量最弱,比较适合目标探测。实验室内的闭环测试以及多次现场实验可以表明,超高频雷达系统的设计是成功的,满足系统设计要求。(本文来源于《武汉大学》期刊2013-05-01）
安志娟[4]（2008）在《高频地波超视距雷达海洋表面流探测方法研究》一文中研究指出高频地波超视距雷达可以实现对海洋环境状态(如风、浪、流等海洋动力学参数)的监测。与传统的浮标、潜标、海流计等直接探测工具以及卫星遥感和航空遥感等现代监测手段相比,高频地波雷达具有探测范围大、探测精度高、相对投资少、实时性好、可全天候工作等明显的优势,在海洋环境监测、资源开发、海洋工程、气象预报等领域具有重要的应用价值。本论文围绕高频地波超视距雷达海洋表面流探测中的一些问题进行了相关方面的研究,主要工作如下:研究了海洋表面径向流方位的超分辨估计方法。利用高频地波雷达OSMAR2000的实测数据分析了海洋表面流散射信号的相关性,针对相关性对MUSIC算法性能的影响,提出了基于前后向平滑技术和Toeplitz化预处理的海洋表面流方位超分辨估计方案,重点分析了Toeplitz化去相关的原理,最后将提出的方案应用于实测数据,结果表明通过去相关处理可显着提高海洋表面流方位估计性能。研究了海洋表面流方位估计的快速实现方法。首先利用一定条件下Krylov子空间等价于信号子空间的特点,提出了一种改进的基于Lanczos迭代的信号子空间估计方法,与原有的基于Lanczos迭代的方法相比,可以有效降低运算量。为了进一步降低计算复杂度,研究了基于多级维纳滤波技术的信号子空间估计,给出了期望信号的一种新的选取方法,在此基础上提出了一种改进的基于多级维纳滤波前向递推的快速子空间估计方法,该方法不需要期望信号的先验信息,并且与原有的基于多级维纳滤波前向递推的方法相比能够在不增加运算量的同时显着提高低信噪比情况下的估计性能。为了进一步改善估计性能,又提出了基于多级维纳滤波技术与Rayleigh-Ritz逼近的快速子空间估计方法,利用多级维纳滤波前向递推快速求解Krylov子空间的正交基,再利用Rayleigh-Ritz逼近估计信号子空间,其估计性能与传统的特征分解方法相当。最后通过对实测数据的分析可以看到本文提出的快速子空间估计方法都能够取得较好的估计效果。研究了海洋表面流探测中信号源数目的估计方法。首先分析了前后向平滑对噪声特征值分散程度的影响,在此基础上提出了空间平滑的AIC(SSAIC)和空间平滑的MDL(SSMDL),通过空间平滑处理减小噪声特征值的分散程度,从而有效提高信号源数目的正确估计概率。另外还研究了对角加载对噪声特征值的影响,提出了基于空间平滑和对角加载的信号源数目估计方法,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。研究了基于分布源的海洋表面流一阶散射建模。首先由海洋表面流散射回波Doppler谱的频率分辨率出发分析了海洋表面流的分布式特性,表明海流应该被视为分布源模型。接下来根据海洋表面Bragg散射机理,提出了基于分布源的海洋表面流一阶散射回波模型,该模型能够有效地表征海流分布式特性,模拟各种条件下海洋表面流的一阶散射回波,为评估不同海洋环境下DOA估计方法的性能提供了有效的工具。利用该模型数值模拟了两种具有不同分布的海洋表面流的散射回波数据,通过海洋表面流反演实验验证了利用广义MUSIC方法进行海洋表面流方位估计的可行性。最后利用广义MUSIC算法分析了高频地波雷达OSMAR2000的实测数据,结果进一步说明了海洋表面流的分布式特性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2008-04-01）
陈江,吴雄斌,文必洋,程丰,高火涛[5]（2005）在《采用便携式天线的近海海洋表面流探测》一文中研究指出针对高频地波雷达天线阵通常十分庞大的问题,根据海洋回波理论,利用单个到达角海洋回波进行雷达通道幅度相位的自校准,应用适合便携式天线系统的信源估计方法,采用 MUSIC(MUltiple SIgnal Classifica tion)算法反演海流信息,研究了交叉环/单极子天线在高频地波雷达近海海洋表面流探测中的应用.将探测结果与采用相控阵接收的高频地波雷达OSMAR2000的探测结果进行对比,径向流速平均偏差为 1.3 cm/s,说明近海海洋表面流探测采用便携式的小天线可取得与传统相控阵相同的效果.(本文来源于《武汉大学学报(理学版)》期刊2005年01期）
吴雄斌,杨绍麟,程丰,吴世才,杨子杰[6]（2003）在《高频地波雷达东海海洋表面矢量流探测试验》一文中研究指出OSMAR2 0 0 0高频地波雷达系统采用线性调频中断连续波体制 ,天线阵收发共用 ,应用多重信号分类法(MUSIC)和最小方差法 (MVM)获得海面回波到达角 .2 0 0 0年 10月 2 3～ 2 9日进行了OSMAR2 0 0 0同传统海洋测量设备以及其他雷达系统的对比验证试验 .文中首先介绍雷达系统和提取海流信息所用的回波到达角估计算法 ,然后给出这次试验中海洋表面矢量流的有关对比测量结果 .结果表明了所研制雷达系统以及所采用信号处理方法在海洋表面流探测中的有效性 .(本文来源于《地球物理学报》期刊2003年03期）
黄晓霞,朱振海[7]（1999）在《海洋表面膜特征的SAR图像探测》一文中研究指出讨论并分析各种成因类型的海洋表面膜特征及其在海洋ＳＡＲ图像中影像特征。对渤海湾的ＳＡＲ图像中的表面膜特征进行检测并对这些表面膜特征成因进行了分类。(本文来源于《遥感学报》期刊1999年01期）
海洋表面流探测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对X波段导航雷达对海杂波的成像,研究了利用多谱勒频移和布拉格散射来探测海表面流的方法。提出了一种结合几何滤波模型的X波段雷达海流反演预处理算法,此算法不需要已知的最大海流流速进行带通滤波处理,结合线性波理论色散方程以及最小二乘算法,可以得到精确的海表面流速。与传统的X波段导航雷达测流方法相比,该算法简单高效,占用资源少,并且不仅适用于岸基X波段导航雷达,还适用于船载X波段导航雷达。与附近站点高频地波雷达表面流数据进行对比实验,二者结果的一致性表明了本文方法是可行的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
海洋表面流探测论文参考文献
[1].赖叶平.基于紧凑型高频雷达的海洋表面流场探测及海流特性分析[D].武汉大学.2018
[2].王立,吴雄斌,马克涛,沈志奔.利用X波段导航雷达探测海洋表面流速的方法[J].武汉大学学报(信息科学版).2015
[3].姜大鹏.全数字超高频海洋表面动力学参数探测雷达系统研制[D].武汉大学.2013
[4].安志娟.高频地波超视距雷达海洋表面流探测方法研究[D].西安电子科技大学.2008
[5].陈江,吴雄斌,文必洋,程丰,高火涛.采用便携式天线的近海海洋表面流探测[J].武汉大学学报(理学版).2005
[6].吴雄斌,杨绍麟,程丰,吴世才,杨子杰.高频地波雷达东海海洋表面矢量流探测试验[J].地球物理学报.2003
[7].黄晓霞,朱振海.海洋表面膜特征的SAR图像探测[J].遥感学报.1999