一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法

2023-05-01 18:53:41 3

專利名稱：一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法
技術領域：
本發明涉及一種雷達信號和數據處理方法，特別是一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法。
背景技術：
目前的風廓線雷達信號和數據處理方法是基於信號處理器和數據終端實現的，信號處理的主要步驟是相干積累，將Na個相繼返回的回波信號進行相干積累，其中，Na稱為相干積累數；譜變換，將Nfft個相干積累後的回波信號進行快速傅立葉變換(FFT)，得到一個功率譜密度函數，Nfft稱為FFT點數；譜平均，將Nsre個功率譜密度函數進行平均，得到一個新的平均功率譜密度函數(以下簡稱為功率譜)，Nsre稱為譜平均數。之後，數據終端對功率譜進行譜數據處理，得到回波功率ft·、都卜勒頻移fd、速度譜寬σ和信噪比SNR。在以上信號處理和譜數據處理中，相干積累是風廓線雷達實現微弱信號提取的關鍵步驟，它的主要功能是提高信噪比，理論上，Na次相干積累可提高信噪比Na倍。相干積累提高信噪比的限度主要取決於風廓線雷達系統本身的相位穩定度和大氣中返回信號的自相關時間，在系統相位穩定度滿足要求時，進行相干累積的次數主要與大氣返回信號的自相關時間和脈衝間隔有關。大氣中返回信號的自相關時間與大氣狀況和風廓線雷達選用的波長有關，對於對流層風廓線雷達(P波段)，自相關時間選用0. 15 0. 45秒，邊界層風廓線雷達(L波段)選用0. 05 0. 15秒。由於大氣狀況千變萬化，當系統採用的相干積累時間與返回信號的自相關時間差別較大時，理論和實踐都表明，會影響相干積累的效果，不利於微弱信號的提取。雖然風廓線雷達系統設計中，相干積累數有一定的可選擇範圍，供實際探測中進行優選，但目前大多數風廓線雷達都採取一組固定處理參數自動運行，部分用於研究的風廓線雷達雖出於研究需要而經常改變處理參數，也不能自動適應不同的大氣狀況。

發明內容
本發明的目的在於提供一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法，解決傳統風廓線雷達信號處理時，存在的相干積累時間與返回信號自相關時間不能自動匹配， 不利於微弱信號提取的問題。一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法，是基於信號處理器和數據終端實現的，其具體步驟為第一步信號處理器設置兩組處理參數對於自相關時間，對流層風廓線雷達分別選用0. 15 0. 225,0. 3 0. 45秒，邊界層風廓線雷達分別選用0. 05 0. 075,0. 1 0. 15秒。自相關時間和波束駐留時間分別為
權利要求
1. 一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法，是基於信號處理器和數據終端實現的，其特徵在於具體步驟為第一步信號處理器設置兩組處理參數對於自相關時間，對流層風廓線雷達分別選用0. 15 0. 225,0. 3 0. 45秒，邊界層風廓線雷達分別選用0. 05 0. 075,0. 1 0. 15秒；自相關時間和波束駐留時間分別為
全文摘要
本發明公開了一種基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理方法，是基於信號處理器和數據終端實現的，其具體步驟為第一步，信號處理器設置兩組處理參數；第二步，信號處理器生成兩組功率譜數據；第三步，數據終端分別進行兩組功率譜數據的處理；第四步，數據終端進行處理結果選取。至此，實現了基於雙通道的風廓線雷達信號和數據處理。本方法的優點在於不改變風廓線雷達系統輸出數據速率、新增處理負荷較小、實現簡單，可有效增強風廓線雷達對微弱信號的提取能力和估計精度。
文檔編號G01S7/41GK102540156SQ20101058676
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者張哲 , 王曉蕾, 魏豔強 申請人:中國航天科工集團第二研究院二十三所