Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
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A Study on the Estimation of Wind Velocity in Asymmetric Doppler Spectra of Weather Signals

비대칭 도플러 스펙트럼 기상신호에서의 풍속 추정에 관한 연구

  • 이종길 (인천대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2009.09.30
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Abstract

A weather radar as one of the remote sensing devices to analyze the weather phenomena receives the return echoes which consist of scattered electromagnetic wave signals from rain, cloud and dust particles, etc. These received Doppler weather spectra are analyzed to extract the various characteristic weather information. The mean wind velocity is one of the important weather parameters which can be obtained by a weather radar ed it may be useful in the prevention of weather hazards occurred by the abrupt shift of wind in small geographical scales such as microbursts. It is usually estimated by pulse pair method which is considered to be reliable and very efficient in the computational requirement. However, there are some problems in the accurate estimation of the mean velocity if Doppler spectra of weather signals appear to be asymmetric gaussian or multi-peak spectra. Therefore, in this paper, the problems in the mean estimation of asymmetric Doppler spectra are analyzed and the improved method is suggested.

기상현상을 분석하기 위한 원격탐지 센서의 하나인 기상 레이다에서는 비, 구름 및 먼지 입자 등에 하여 산란되는 전자파 신호를 수신하여 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하게 된다. 이와 같은 기상 레이다에서 추출하는 정보중의 하나인 풍속은 돌풍 등 국지적인 기상재해를 예방하기 위한 매우 유용한 자료이다. 이러한 풍속추정은 일반적으로 펄스페어 방법을 이용하여 이루어지게 된다. 펄스페어 추정방식은 연산 양 측면에서 매우 효율적이면서도 신뢰성이 우수한 기법으로 인정되고 있다. 그러나 기상신호의 도플러 스펙트럼이 비대칭적인 가우시안 형태를 보이는 경우나 스펙트럼의 첨두치가 두개 이상 나타나는 멀티 피크 도플러 신호인 경우 이러한 기존의 방법으로는 정확한 정보를 추출하는데 여러 가지 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 멀티피크 현상을 포함한 비대칭 기상 스펙트럼에서의 펄스페어 추정방식의 문제점을 분석하고 개선방법을 제안하였다.

Keywords

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