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题名	闪电电场变化波形特征及其识别方法研究
作者	刘恒毅
学位类别	硕士
答辩日期	2008-05-09
授予单位	中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
授予地点	寒区旱区环境与工程研究所
导师	董万胜
关键词	波形识别 回击 双极性窄脉冲事件 闪电探测
学位专业	大气物理学与大气环境
中文摘要	本文介绍了为满足多站闪电定位系统区分不同类型闪电需要，而进行的波形识别技术研究。主要内容分为三部分：第一，利用实验获取的闪电电场变化资料，对地闪回击以及双极性窄脉冲的时域特征进行统计分析；第二，以两类放电事件的分析结果为依据进行分类方法设计；第三，编程实现这两类闪电放电事件的自动识别，并利用这一功能进行地闪、云闪以及双极性窄脉冲事件的区分。 在2007年夏季的广东从化野外试验中，由7套快电场变化仪组成的闪电探测系统获取了大量全闪观测数据。快电场变化仪所使用积分电路的时间常数为1ms，可对闪电在地面引起的160Hz到3MHz的电场变化信号进行测量。通过其中一些可确定闪电类型的数据，对负地闪回击和双极性窄脉冲的时域波形特征进行分析，总结了这两类波形初始脉冲的上升时间、下降时间、脉冲宽度、过冲峰值比，及其与相邻脉冲的时间间隔、幅度比例等特征，并与前人给出的统计结果进行对比，对比结果呈现较好的一致性。 在进一步工作中，以负地闪回击和双极性窄脉冲波形时域特征为基础，使用模式识别的基本方法，对这两类波形的识别技术和判别标准进行了研究。利用波形特征，设计了决策树分类器。这种分类器概念简单、直观，便于解释，而且在各个节点上可以选择不同的特征和采用不同的决策规则，因此设计方法灵活多样，便于利用已有知识。通过编写程序实现了数据筛选、特征提取、分类识别功能，最终实现了地闪回击与双极性窄脉冲这两类放电事件波形的自动识别。经过初步试验验证，识别负地闪回击的准确率可达90%，对正地闪回击以及双极性窄脉冲的识别也达到了预期的效果。 在能准确识别出窄偶极性脉冲与地闪回击之后，闪电探测系统中对云闪和地闪的区分功能也就相应地实现了。以一定的时间间隔标准将数据划分为一次次闪电过程，把属于同一次过程的数据交给波形识别程序进行筛选、特征提取以及分类。如果一次闪电的数据中存在回击，则此次闪电将被识别为地闪；如果存在双极性窄脉冲也会做出相应的标记；剩余部分将归为云闪类。
语种	中文
公开日期	2013-08-22
页码	61
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.casnw.net/handle/362004/21798]
专题	寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	刘恒毅. 闪电电场变化波形特征及其识别方法研究[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2008.

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