微波辐射计气象应用关键技术研究

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1、分类号学号M201171672学校代码10487密级硕士学位论文微波辐射计气象应用关键技术研究学位申请人：饶波学科专业：电磁场与微波技术指导教师：郭伟教授答辩日期：2014年2月21日万方数据AThesisSubmittedinFullyFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheCriticalTechnologyofMeteorologicalDetectionbyMicrowaveRadiometerCandidate:RaoBoMajor:Electroma

2、gneticField&MicrowaveTechniquesSupervisor:Prof.GuoweiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：

3、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要作为一种被动遥感设备，地基微波辐射计因其探测大气温度、大气水汽含量、云液态水含量的优势得到

4、越来越多研究者的关注。其在日常气象观测、临近降水预报等方向将会有重要的应用价值和广阔的应用前景。在辐射计工作频段内，60GHz附近氧气分子的连续吸收谱带可用来探测温度，而22.235GHz附近的水汽吸收谱线可用来探测大气水汽含量，30GHz频段则用于云液态水。根据国内科研及气象生产生活应用的需要，系统地研究了微波辐射计应用于气象探测的整套技术流程，并重点研究了系统中最为关键的技术，以期为地基多通道气象微波辐射计系统的设计、实现提供参考。本文主要内容如下：提供了可用于晴朗无云、有云两种天气下的大气微波传输近似计算模型，通过与MPM89模型的仿真对比验证了该模型的有效性

5、，多种不同云天条件下的辐射亮温仿真对比则为微波辐射计在临近降水预报上的应用提供了依据；在介绍常规的辐射计定标方法的基础上，分析了适用于气象辐射计的Tipping-curve定标法；介绍了大气反演的基本原理，分析了用于大气反演的BP神经网络、线性回归两种统计算法，并对两种算法进行了仿真比较；最后提出了多通道微波辐射计硬件设计方案，对扫频超外差接收机的方式进行了接收机仿真。关键词：微波辐射计，大气水汽，云液态水，神经网络算法，反演I万方数据AbstractAsapassiveremotesensor,Ground-BasedMicrowaveRadiometerhasb

6、eengottenmoreandmoreresearchers’attentionforitsadvantagesindetectingtemperature,watervaporcontentandcloudliquidwatercontent.Anditcanbeexpectedthatground-basedmicrowaveradiometerwillhavebroadmarketprospectandapplicationvalueindailyweatherforecastorrainnow-casting.Intherangeofmicrowavefr

7、equencies,channelsnearthe60GHzoxygencomplexareusedtosoundtemperature,whilechannelsnearthe22.235GHzwatervaporlineareusedforwatervaporcontent,30GHzarealsosensitivetotheintegratedcloudliquidwatercontent.Undertheneedsofresearchandapplicationofmeteorologicalproductsindomestic,thispapersys