1、中高層大氣的動力學研究是大氣物理研究的主要內(nèi)容之一，其目的是獲取大氣的風場、溫度、密度等物理參數(shù)。由于中高層大氣的高度限制，探空氣球、火箭等技術(shù)較難進行實地探測，而雷達則可以對該區(qū)域進行持續(xù)不間斷的觀測，并可以根據(jù)理論模型得出一系列物理量，因此雷達技術(shù)在大氣探測領(lǐng)域得到了長足發(fā)展。
　　中頻雷達利用60至100 km高度范圍內(nèi)所存在的尺度范圍為幾米到幾百米的電離層不規(guī)則團塊界面所形成的折射指數(shù)梯度，通過發(fā)射中頻頻段的電磁波來獲取部

2、分反射回波，從而實現(xiàn)對60至100km（白天）和80至100km（夜間）范圍內(nèi)大氣中風場和電子密度的持續(xù)觀測。經(jīng)過長期發(fā)展，中頻雷達已具備了設(shè)備簡單、運行方便和無人堅守等特點。
　　中頻雷達通過全相關(guān)分析法來反演中高層大氣的風場，其原理是通過雷達發(fā)射電磁波并利用地面上空間分置的一組天線接收回波，通過分析這些回波之間的相關(guān)關(guān)系來估計造成回波的不規(guī)則體運動的速度，亦即風速。在全相關(guān)分析法的實現(xiàn)過程中，雷達接收端必須依次完成圓極化回波的

3、接收、相關(guān)函數(shù)計算、相關(guān)函數(shù)降噪、橢圓參數(shù)計算、風場計算、依據(jù)標準篩選風場分量等一系列步驟。
　　本文利用中國電波傳播研究所昆明觀測站中頻雷達的原始數(shù)據(jù)，研究并開發(fā)了一套基于全相關(guān)分析法對大氣風場進行反演的程序。為正確反演風場，本文研究了全相關(guān)分析法反演過程中的一些關(guān)鍵的信號處理技術(shù)，主要包括：
　　1、基于中高層大氣特性的中頻雷達回波模型。在進行理論研究時，有時候無法根據(jù)假設(shè)的條件獲取特定的回波，所以本文研究了基于中高層大

4、氣特性的中頻雷達回波模型，利用模型獲取了回波時間序列來進行后續(xù)研究，回波模型是后續(xù)理論分研究的基本工具。
　　2、正交偶極子天線接收圓極化波的方法及改進。本文針對中頻雷達常用的正交偶極子天線，研究了一種在工程應(yīng)用具有一定實踐意義的新的圓極化回波接收方案。
　　3、中頻雷達主要噪聲及噪聲抑制技術(shù)。全相關(guān)分析法最關(guān)鍵的部分是相關(guān)函數(shù)的計算，然而理論分析和實踐均表明相關(guān)函數(shù)通常會受到噪聲的干擾。本文從理論和實踐角度研究了相關(guān)函數(shù)的