气象雷达强度标效方法 |
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| 申请号 | CN201710335344.1 | 申请日 | 2017-05-12 | 公开(公告)号 | CN107271971A | 公开(公告)日 | 2017-10-20 |
| 申请人 | 芜湖航飞科技股份有限公司; | 发明人 | 宋琪; 舒航; 王威; 邓禹; 张家巍; 宋旋; 徐盼盼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开气象雷达强度标效方法，包括：步骤1，对接收到的雷达 信号 进行处理；步骤2，对处理后的雷达信号进行AD 采样 ，再进行FPGA处理，得到并存储发射链路的发射信号 频谱 特征，所述发射链路的发射信号频谱特征包括：脉冲重复 频率 ；步骤3，根据通信指令配置触发延时时间，并产生预设脉宽的标效信号，所述标效信号与所述雷达信号的脉冲重复频率同步，控制所述标效信号在所述雷达的下一个采样时间点前的预设脉宽处开启。该气象雷达强度标效方法克服了 现有技术 中的气象雷达无法标效的问题，实现了雷达信号的动态标定，提高雷达探测 精度 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种气象雷达强度标效方法，其特征在于，该气象雷达强度标效方法包括： |
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| 说明书全文 | 气象雷达强度标效方法技术领域[0001] 本发明雷达的标效，具体地，涉及气象雷达强度标效方法。 背景技术[0002] 天气雷达作为气象观测的一种重要探测手段，其回波强度Z对局部突发性灾害性的天气预报、预警发挥着重要作用，同样回波强度的稳定性对精确降水预报也至关重要的，尤其是在双偏振雷达中，对Zdr影响更大。 [0003] 现有的雷达没有一种很好的标效方式，无法进行动态标定，如何实现标定成为一种亟需解决的问题。 发明内容[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种气象雷达强度标效方法，该气象雷达强度标效方法包括： [0006] 步骤1，对接收到的雷达信号进行处理； [0008] 步骤3，根据通信指令配置触发延时时间，并产生预设脉宽的标效信号，所述标效信号与所述雷达信号的脉冲重复频率同步，控制所述标效信号在所述雷达的下一个采样时间点前的预设脉宽处开启。 [0009] 优选地，在步骤3中，根据接收指令配置触发延时时间，并产生10us的标效信号，所述标效信号与所述雷达信号的脉冲重复频率同步，控制所述标效信号在所述雷达的下一个采样时间点前的预设脉宽处开启。 [0010] 优选地，所述发射频谱特征包括：脉冲重复频率、信号频率、发射功率和脉冲宽度。 [0011] 优选地，在步骤2中，存储发射链路的发射信号频谱特征的方法包括：对发射链路的发射信号频谱特征进行数字存储。 [0012] 优选地，在步骤1中，对接收到的雷达信号进行放大、滤波和变频处理。 [0013] 通过上述的实施方式即在雷达正常工作情况下，通过采样雷达发射脉冲信号，进行数字存储，经过一定延迟并PRF截至前，发送已存储的频谱信号(即标效信号)，因而具有实时性和相干性；发送的标效信号经过喇叭馈源、方位俯仰旋转关节、波导传输网络以及接收机等所有接收通道特性，因而具有发射、接收全链路标校特性，提高雷达探测精度。 [0016] 图1是说明本发明的一种优选实施方式的雷达标效方法的流程图。 具体实施方式[0017] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 [0018] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指如图1所示的上下左右。“内、外”是指具体轮廓上的内与外。“远、近”是指相对于某个部件的远与近。 [0019] 本发明提供一种气象雷达强度标效方法，该气象雷达强度标效方法包括： [0020] 步骤1，对接收到的雷达信号进行处理； [0021] 步骤2，对处理后的雷达信号进行AD采样，再进行FPGA处理，得到并存储发射链路的发射信号频谱特征，所述发射链路的发射信号频谱特征包括：脉冲重复频率； [0022] 步骤3，根据通信指令配置触发延时时间，并产生预设脉宽的标效信号，所述标效信号与所述雷达信号的脉冲重复频率同步，控制所述标效信号在所述雷达的下一个采样时间点前的预设脉宽处开启。 [0023] 通过上述的实施方式即在雷达正常工作情况下，通过采样雷达发射脉冲信号，进行数字存储，经过一定延迟并PRF截至前，发送已存储的频谱信号(即标效信号)，因而具有实时性和相干性；发送的标效信号经过喇叭馈源、方位俯仰旋转关节、波导传输网络以及接收机等所有接收通道特性，因而具有发射、接收全链路标校特性，提高雷达探测精度。 [0025] 在本发明的一种具体实施方式中，在步骤3中，根据接收指令配置触发延时时间，并产生10us的标效信号，所述标效信号与所述雷达信号的脉冲重复频率同步，控制所述标效信号在所述雷达的下一个采样时间点前的预设脉宽处开启。 [0026] 由接收机送来的中频信号，经高速AD采样，再进行FPGA处理，即可得到发射链路的发射信号频谱特征(信号频率、发射功率、脉冲宽度等)，同时将该采样的特征信号频谱进行阵列存储，即DRFM数字存储技术，FPGA处理器根据通信指令，通过上变频配置标效源频率，与发射信号频率一致，并产生一个相对延时t的脉冲信号，脉宽10us，这样在一个PRF周期内，前面为探测回波信号，后面PRF结尾前10us为标效信号，并一同进入接收机链路通过变频和信号处理，得到该PPI(RHI)末端距离库中标效信号值。 [0027] 在本发明的一种具体实施方式中，为了实现信号的采集使用，所述发射频谱特征包括：脉冲重复频率、信号频率、发射功率和脉冲宽度。 [0028] 在本发明的一种具体实施方式中，在步骤2中，存储发射链路的发射信号频谱特征的方法包括：对发射链路的发射信号频谱特征进行数字存储。 [0029] 首次将数字存储技术(DRFM)应用到气象雷达领域中，即在雷达正常工作情况下，通过采样雷达发射脉冲信号，进行数字存储，经过一定延迟并PRF截至前，发送已存储的频谱信号(即标效信号)，因而具有实时性和相干性； [0030] 在本发明的一种具体实施方式中，在步骤1中，对接收到的雷达信号进行放大、滤波和变频处理。 [0031] 本发明提供一种雷达标效模块，该雷达标效模块包括：接收机组件、信号处理模块和存储模块；其中，所述接收机组件接收雷达辐射信号，并对所述雷达辐射信号进行AD采样处理得到采样信号；所述信号处理模块被配置成连接于所述接收机组件和所述存储模块，以处理所述采样信号并将得到发射频谱特征发送至所述存储模块进行存储；所述信号处理模块根据接收指令配置触发延时时间，并产生预设脉宽的标效信号，所述标效信号与所述雷达信号的脉冲重复频率同步，并在所述雷达的下一个采样时间点前的预设脉宽处开启。 [0032] 在本发明的一种具体实施方式中，为了实现信号的处理和控制，所述信号处理模块的控制芯片为FPGA芯片。 [0033] 在本发明的一种具体实施方式中，所述接收机组件连接于所述雷达的通用频道的无线数传端口。 [0034] 通过上述的无线传输方式可以实现信号的无线数传，方便了信号的传输方式。 [0035] 在本发明中，由于标校信号源的强度与采样到的发射链路幅度相关联的，因此，标效信号幅度的变化，就是反映了发射链路和接收链路特性的变化，因而，可以在同一方位角上直接修正各距离库的回波强度，从而实现了天气雷达信号的强度的动态标定。 [0036] 在本发明的一种具体实施方式中，所述接收机组件、信号处理模块和存储模块电连接于所述雷达的电源，以接收所述电源的工作电流。 [0037] 校准因子可以在气象产品中进行修正，因而具有独立完整性。 [0038] 该标校系统，除了供电以外，与雷达没有任何牵连，操作简便，因而具有较强的操作、实用性，有着广阔的使用前景。 [0039] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。 [0040] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 [0041] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 |
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