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⛄ 内容介绍
风力涡轮机杂波 (WTC) 污染以多种方式影响极化气象观测和自动高影响天气检测算法，例如降水回波的错误识别、错误的中气旋检测和不正确的风暴单体识别。随着风力发电行业的迅猛发展，这种情况在未来只会加剧。由于全数字相控阵雷达 (PAR) 是下一代气象雷达的一项很有前途的候选技术，因此应研究利用其功能的进化信号处理算法，以减轻 WTC 污染。本文研究了使用时空自适应处理 (STAP) 来减轻基于地面的极化 PAR 的 WTC 污染。第一的，开发了一种灵活的风力涡轮机时间序列信号模拟器，以表征时空域中的污染特征。然后，提出了一种去除污染的 STAP 算法，并在模拟数据上进行了演示。考虑了两种数字雷达后端架构来评估所提出算法的性能。一个具有数字子阵列输出，另一个具有全数字输出（即元素级数字）。结果表明 WTC 光谱在时空域具有特征结构，使用全数字 PAR 可以更有效地减轻极化天气变量引起的偏差。考虑了两种数字雷达后端架构来评估所提出算法的性能。一个具有数字子阵列输出，另一个具有全数字输出（即元素级数字）。结果表明 WTC 光谱在时空域具有特征结构，使用全数字 PAR 可以更有效地减轻极化天气变量引起的偏差。考虑了两种数字雷达后端架构来评估所提出算法的性能。一个具有数字子阵列输出，另一个具有全数字输出（即元素级数字）。结果表明 WTC 光谱在时空域具有特征结构，使用全数字 PAR 可以更有效地减轻极化天气变量引起的偏差。
⛄ 部分代码
c = 2.997925e8; % Speed of light
f0 = c/0.1035; % 10.35 cm Wavelength %% 470e6;
f = f0;
M = 64; % # of Pulses
PRF = 1000; % Hz
PRT = 1/PRF; % s
SNR_dB = 50;
N = 1;
%% Turbine
blade_rpm = 25;
blade_speed_deg = blade_rpm*360/60; % 30;
xy_off = [0 0];
no_cpis = 80;
d_radar = 3e3;
plot_sim_setup = 1;
%% Nyquist
lambda = c/f0;
va = lambda*PRF/4;
dv = 2*va/M;
vaxis = -va:dv:va-dv;
taxis = (0:(no_cpis-1))*M*PRT;
%% WT Signal Simulation
wt_s = zeros(no_cpis,M);
for ll = (0:10:90)
rot_turb_z_deg = ll;
for k = 1:no_cpis
blade_pos_i = blade_speed_deg*M*PRT*(k-1);
if k == 1
wt_s(k,:) = wt_signal_ts(f, N, M, PRT, SNR_dB, d_radar, ...
blade_speed_deg, blade_pos_i, rot_turb_z_deg, xy_off, plot_sim_setup);
else
plot_sim_setup = 0;
wt_s(k,:) = wt_signal_ts(f, N, M, PRT, SNR_dB, d_radar, ...
blade_speed_deg, blade_pos_i, rot_turb_z_deg, xy_off, plot_sim_setup);
end
x = 0;
end
%% Plotting
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
Schvartzman, David. “Mitigation of Wind Turbine Clutter With Digital Phased Array Radar.” IEEE Access, vol. 11, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2023, pp. 12911–24, doi:10.1109/access.2023.3242910.
