WERA(WavE RAdar)系統為岸上雷達遠端海洋遙測系統，利用超越海水平面(over-the-horizon)雷達技術，可監測海洋表面海流(current)、波浪(wave)與風向(wind direction)，此長距離範圍、高解析度監測系統之無線電操作頻率介於5~50MHz之間；垂直極化電磁波與導電性之海洋表面結合並跟隨地球曲線傳遞，粗糙海洋表面與無線電波產生互制作用(interact)，並因布列格效應(Bragg Effect)迴波訊號(back-scattered signal)可從超過200公里之遠處被偵測到；此效應於1955年首次由Crombie描述，而NOAA的Don Barrick於1977年採用此效應發展出第一套雷達遠端遙測系統。

布列格效應描述雷達電磁波迴波的放大效應(amplification Effect)為海洋波浪波長的兩倍；例如，30MHz雷達訊號波長10m其對應之海洋波浪波長為5m，由波浪反射回來的訊號將因放大效應而在接收訊號產生一個主要記號(dominant signature), 這個預期的記號為一個都普勒漂移訊號(Doppler Shifted Signal)，由完成布列格條件的重力波速(Velocity of the gravity wave)給予一個特定的都普勒漂移量(Specific Doppler Shift)，如圖1。

WERA雷達系統由德國漢堡大學Klaus-Werner Gurgel等人於1995發展出來；WERA系統的操作模式為調頻連續波模式(frequency modulated continuous wave mode , FMcw)。連續掃視無線電頻率訊號(rf-signals)發射後，其反射訊號與真實傳輸訊號比較會有一個頻率偏距(frequency offset)，如此量測範圍即可以用頻率來編碼(encoded)。雷達連續發射非常低的無線電頻率功率(沒有gating與pulsing)，其所需介於發射器與接收器之間的退耦(de-coupling)，必須利用分離Rx與Tx天線位置來達成，這個結果一般是由兩組分開的天線排列來做場址幾何配置，如圖3所示。

接收器連續開機以擷取從所有預設範圍傳輸之訊號；這些類比訊號的處理將百分之百以同步(parallel)方式完成；並傳輸所有個別天線之振幅與相位資料至數位處理單元；這些系統因極低雜訊的FMcw操作模式可提供最佳的訊雜比。

方位角解析度由波束組成運算軟體(Beam Forming Algorithm)定義一般為1°，但準確度小於1°並與線性天線排列的長度有關(一般8支天線時15°，16支天線時3°)，線性排列天線架構限制視野(field of view)為±60°。

另外一種系統架構為利用方向搜尋運算(Direction Finding Algorithm)與只有4支天線組成之成束接收天線，如此雖可得到360°的視野，但將減少角度的準確性；除外，第一階布列格曲線將變得較寬大，此乃因這個成束的較小接收天線有較寬大的焦距(focus)所致；如此第一階曲線將蓋過第二階布列格曲線去擷取波浪資料。當使用方向搜尋技術時，因第二階布列格曲線被第一階曲線覆蓋而模糊，因此其風險是相當高的。

完整的系統概念為具有非常大的彈性(flexible)，可允許建置不同的架構，除外，硬體為模組化並具有寬帶(broadband)，所以系統要修改為短距離或長距離量測均是可能的。

波浪量測採用第二階布列格曲線，這些曲線的振幅較小，因此波浪量測範圍一般減為海流量測範圍的50%；圖8為波浪量測數據比較圖，說明在較高海洋狀況時其不確定性將增加。這些波浪資料是由漢堡大學的軟體產生；另外方向波譜(directional wave spectra)已由Seaview Sensing公司發展出來，適用於WERA雷達遙測系統。

圖9：WERA與風向計量測數據比較表