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题名	空间闪电探测中信号处理问题深入研究
作者	高松
答辩日期	2007-01-30
文献子类	博士
授予单位	中国科学院研究生院
导师	陈桂林
关键词	闪电 弱信号 强背景 背景相减
学位专业	物理电子学
英文摘要	闪电作为一种自然现象拥有很大的破坏力，同时也可以衡量一些全球的变化，尤其是与雷暴活动密切联系。正是由于研究闪电的成因和分布有着很重要的科学意义，因此需要对闪电进行观测，不过由于闪电的特性，普通的观测方式效果并不理想，而采用静止气象卫星平台则可以很好的实现对闪电现象的探测。本课题主要针对以静止气象卫星为平台的闪电探测做了深入的分析和探讨，在研究过程中主要开展了以下几项工作： 根据闪电的特性，设计了进行闪电探测方法，四种方法的结合实现了对闪电的有效探测；提出了闪电探测器的系统框架和闪电信号的处理流程，并分配了系统各个模块的功能；对系统的信噪比和数据量做了分析,通过对信噪比的分析证明了通过多种方法综合而成的探测方法能够达到要求的探测率。 设计并实现了用于获得闪电图像作为算法试验数据源的地面闪电图像获取平台，以此为基础来获得用于进行算法分析的数据源，在雷暴天气通过此平台获得了充足的闪电图像序列。 改进了背景相减算法，首先在理论上论证了这种算法在闪电探测中的可行性。之后利用仿真实验环境，通过模拟闪电数据和地面获得的闪电图像序列两种方法来分析和验证了改进的背景相减算法的正确性以及算法中各种参数之间的关系和取值范围。经过试验，证明了算法的正确性和有效性。最后将算法运行于硬件平台，验证了算法在硬件平台上的可行性，分析了算法的性能，得出了算法对处理能力的具体要求。 在后端地面处理中，定义了闪电信息的组成元素，设计了闪电信息聚敛的算法，完成了从闪电信号到闪电信息的转换；定义了各个组成元素的数据结构和相互之间关系；建立了存储闪电数据的文件结构以及文件的形成方法，实现了对闪电信息结构化存储的目的；设计了地面的后端滤波算法，进一步提高了闪电探测的准确率。 本课题所开展的研究工作，建立了基于静止气象卫星平台闪电探测的整个信息处理过程和方法，为闪电探测设备的进一步研制提供了参考。
学科主题	红外系统与元部件
公开日期	2012-07-11
内容类型	学位论文
源URL	[http://202.127.1.142/handle/181331/4428]
专题	上海技术物理研究所_上海技物所
推荐引用方式 GB/T 7714	高松. 空间闪电探测中信号处理问题深入研究[D]. 中国科学院研究生院. 2007.

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