时，总有一条直径从几十米到几百米的漏斗状云柱从对流云云底盘旋而下，有的能伸达地面，在地面引起灾害性的风称为陆龙卷；有的伸达水面称为水龙卷。在多普勒雷达回波识别中，龙卷主要由二类回波单体产生：一是超级单体回波；二是多单体回波。 4.5.3 定量估测大范围降水
多普勒雷达参数在建站时经过仔细的校准和标定，在日常运行中还会自动定时对雷达参数校准和检测，以保证雷达回波强度的准确性。根据雷达回波强度与降水量Z- R 关系，对降水强度随时间进行累积转换成降量，提供1 小时、3 小时累积雨量分布，从而做到定量估测大范围降水。
4.6 雷达微多普勒特征提取和目标识别
目标识别是军事雷达应用的一个重要部分。对空中、陆地以及海域中敌意目标识别的局限已经一度被NATO(北约) 认为是整个防御体系中最薄弱的环节
[15]
。在最大警戒范围和武器系统的射程以内快速而准确地进行目
标识别仍然是目前很具挑战性的问题。近年来 ,将微多普勒技术与雷达目标识别结合 ,发展了基于微多普勒分析的目标识别技术。下面将介绍微动在目标识别领域取得的主要技术进展和成果,分析其应用前景和发展趋势。 4.6.1 目标与识别
国家的空间力量和空间战略最重要的环节就是空间目标探测和识别技术。微多普勒特征提取的分辨力可以达到 0. 3 Hz,因此对于 3 cm工作波长的雷达 ,其径向速度分辨力能够达到 5 mm /s量级 ,这对稀薄大气层内各类飞行器的检测分辨、跟踪与识别是极为有用的特征。美国海军导弹防御委员会于 2001年对海基雷达用于弹道导弹防御做了论证 。文中指出 ,对于导弹防御雷达系统来说 ,微动特征
[16]
是指威胁目标自旋频率和其他
非常规运动所蕴含的独一无二的特征,这些特征使雷达能够将弹头从诱饵
16
和碎片中识别出来。美国正在研制的 THAAD GBR X2波段雷达能够精确测量威胁目标的微动特征。弹道导弹目标的雷达微动特征提取为 TBMD目标识别提供了一种很具潜力的手段。 4.6.2 汽车引擎微多普勒研究现状
抖动是汽车引擎内部燃料不完全燃烧导致的非正常工作状态，频繁而剧烈的抖动有可能对引擎造成损伤，由引擎抖动引起的汽车共振可以被用来进行抖动检测和引擎诊断。国外有很多关于引擎抖动检测的研究发表文献
[17,18]
建立了一个由引擎抖动产生的随机性振动信号模型 ,该模型由 N
个幅度和相位随机的共振信号叠加而成。共振频率和包络函数由曲柄角决定基于这个模型 ,引擎一个燃烧周期的信号模型,时频分布，利用雷达照射汽车表面所得到的回波可以检测到这种振动信号。
4.7 相参雷达与非相参雷达
在雷达的应用中 ,非相参雷达在早期运用于发现目标和测定目标的空间位置 ,但对于哨所类雷达 ,这样的功能远远不够。相参雷达的应用可以很好地解决这类问题 ,其与非相参雷达的最主要区别就在于多普勒效应。
相参性雷达指雷达系统的发射信号、本振电压、相参振荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供 ,这些信号之间均保持确定的相位关系 （即相位相参） ,这种雷达系统称全相参系统。全相参是实现频率捷变技术 用于抗瞄准式干扰和线性调频技术（脉冲压缩）的基础 ,能产生复杂的波形。应用比较广泛的脉冲多普勒雷达就是全相参雷达。非相参性雷达指发射信号与本振信号的相位不具有一致性 ,或者说不具有关联性。接收机混频信号与发射信号由各自单独产生。
相参雷达具有多普勒特性 ,所以也称多普勒雷达 ,其主要优势就是能探测运动目标的运动速度。目标回波的多普勒频移与其径向速度 v 成正比 ,因此只要准确地测出其多普勒频移的数值和正负 ,就可以确定目标运
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动的径向速度和方向。在非相参性雷达中 ,因无法判断是固定目标 ,还是运动目标 ,所以就无法滤除固定地物杂波和海杂波 ,从而只能显示出全部采集信息 ,或者通过门限滤波对低发射率因子滤除 ,保留高发射率因子 ,这样大大降低了数据分析的完整性和可信度。
从以上非相参信号与相参信号的比较可以看出 ,非相参只能利用目标回波的幅度来直接检测目标和测量目标的方位 ,这大大限制了雷达性能的提高。而相参雷达具有较高的距离和速度分辨力 ,但当距离和速度分布范围超出清晰区时,存在距离和速度模糊。解决这类问题主要是靠加大或减小脉冲重复周期 ,或者通过重复周在实际应用中 ,非相参雷达与相参雷达应用领域有所不同 ,如果只针对测试气象云层强弱方面 ,而无其他特殊要求时（机场云雾检测、人工降雨等）,非相参雷达已足够应付;如果需要对动目标进行分析时（侦察探测跟踪等）,还是以相参雷达为主。
5 结束语
多普勒效应是一种重要的物理现象, 它在许多领域都有着广泛的应用。本文介绍了多普勒效应，并给出了不同波的多普勒效应表达式。除此之外，对于多普勒效应在声、光、电及其卫星导航定位系统、临床医学、海洋开发、军事领域、天气雷达等方面的应用作了分析与研究，让人们体会到多普勒效应理论的重要性及其潜在的应用价值。未来，多普勒效应将有更广泛的应用，它会给人类的进步和发展带来促进和推动作用。
致谢
本论文是在苏晓琴老师的悉心指导下完成的，从论文的选题和相关文献资料的查找，直到论文撰写的整个过程，苏老师以其广博的知识、丰富的经验和清晰的思路，自始至终给我以耐心地指导，使我能够顺利地完成
18
论文写作，她严谨的治学态度和精益求精的工作方式给我留下深刻的印象，令我受益匪浅。故借此论文完成之际，对苏老师表示深深地感谢。
与此同时，在这里我还要感谢学校对我的栽培，以及所有老师对我的谆谆教诲，使我在大学期间能够掌握充足和扎实的专业知识去完成本论文的写作。并且还要深深感谢在此论文写作的整个过程中给予我及时帮助的同学们。
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