非線性時(shí)變微弱信號(hào)（風(fēng)切變和湍流）作為一種獨(dú)特的氣象信號(hào)，其惡劣氣象會(huì)嚴(yán)重影響飛機(jī)的飛行安全，甚至?xí)�造成機(jī)毀人亡的空難事故。具有探測(cè)和預(yù)警風(fēng)切變和湍流功能的氣象雷達(dá)是飛機(jī)上重要的機(jī)載電子導(dǎo)航系統(tǒng)。高度小于600m的低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和降落過程中遇到的主要惡劣氣象目標(biāo)。在這種情況下，由于氣象雷達(dá)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)和雷達(dá)主波束的下視照射，造成風(fēng)切變目標(biāo)回波信號(hào)很容易被地雜波所掩蓋，對(duì)地雜波進(jìn)行分析、建模、仿真和地雜波抑制算法的研究至關(guān)重要。本書圍繞氣象雷達(dá)風(fēng)切變、湍流、地雜波等非線性時(shí)變微弱氣象目標(biāo)回波模型以及信號(hào)處理方法進(jìn)行了深入研究，取得了若干重要的研究成果。 
　　首先，建立了一種風(fēng)切變風(fēng)場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合網(wǎng)格劃分法分析了風(fēng)切變雷達(dá)回波數(shù)學(xué)模型，在一定的風(fēng)場(chǎng)范圍內(nèi)分別對(duì)非對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)和對(duì)稱風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和危險(xiǎn)因子計(jì)算等仿真分析。仿真結(jié)果表明，風(fēng)場(chǎng)模型能夠較好反映風(fēng)切變的基本特征，由此得到的風(fēng)切變目標(biāo)的速度譜分布可以反映風(fēng)速的切變狀況，且與模擬風(fēng)場(chǎng)的徑向速度分量有較好的一致性。 
　　其次，結(jié)合Von Karman模型建立了空間三維湍流場(chǎng)模型，采用FFT三維對(duì)稱性產(chǎn)生了湍流仿真數(shù)據(jù)，并提出了一種基于FFT的湍流信號(hào)處理算法。仿真結(jié)果表明，湍流的風(fēng)速值只在相對(duì)較小的范圍內(nèi)沿一個(gè)方向變化，并表現(xiàn)出脈動(dòng)特性。同時(shí)，提出的湍流信號(hào)處理算法能夠較好估計(jì)出湍流風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速分布。在有因次情形下，湍流變化規(guī)律與無因次情形基本相同，但其波動(dòng)幅度要大于無因次情形，仿真產(chǎn)生的湍流數(shù)據(jù)較好表征了湍流特征。 
　　再次，建立了湍流檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型，在分析脈沖對(duì)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，依據(jù)對(duì)數(shù)似然比準(zhǔn)則，提出了一種新的湍流檢測(cè)方法，運(yùn)用Monte Carlo法對(duì)新方法的檢測(cè)性能進(jìn)行了仿真分析，并與傳統(tǒng)方法進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果表明，新的湍流檢測(cè)算法具有較好的檢測(cè)性能，在兩種虛警率和信噪比條件下，新的湍流檢測(cè)算法的檢測(cè)概率改善約為49.26%。