[實用新型]風廓線雷達湍流目標檢測處理板

有效

• 申請號: 201120394630.3
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN202433521U
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 胡明寶;李妙英;賀宏兵;張鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學氣象學院
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/36;G01S13/95
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型涉及一種風廓線雷達湍流目標檢測處理板，用于風廓線雷達的目標檢測。?

背景技術

風廓線雷達(wind?profiling?radar/wind?profiler?radar)是一種新型的測風雷達，能夠無人值守24小時連續提供大氣水平風場、垂直氣流、大氣折射率結構常數等氣象要素隨高度的分布，具有時空分辨率高、連續性和實時性好的特點，是進行高空氣象探測的重要設備，是當前常規氣球測風體制的重要補充，是開展天氣預報和氣象保障的新手段。?

雷達接收的回波信號中，不但有目標信號，也存在噪聲和雜波等各種干擾信號，雷達的目標檢測就是指在各種干擾的情況下，去找出真正的目標。因此雷達目標檢測是提高數據可信度和數據質量的重要一環。?

雷達要探測的目標通常是運動著的物體，檢測運動目標和固定雜波的理論基礎是它們在移動速度上的差別，由于運動速度不同而引起回波信號的多普勒頻率不相等，從而可以區分出不同的物體，這是雷達中采用動目標顯示和動目標檢測技術的基本思想。?

風廓線雷達的目標檢測與其它雷達具有不一樣的特點。目前，風廓線雷達目標檢測最簡單的做法，是對功率譜幅度最大值的檢測法，這種方法認為信號總是最強的，因此在功率譜上找出最大值所在的位置，并被當作是湍流目標譜峰。但有強雜波干擾時，這種方法會導致很大誤差。?

由于湍流回波信號弱，風廓線雷達探測時極易受地雜、鳥等的污染。目前已經提出了多種從風廓線雷達譜中去除雜波的方法，例如，主要應用的NIMA(NCAR?Improved?Moment?Algorithm)方法。NIMA方法主要用于剔除地雜波影響，它認為某點是否為地雜波的主要特征是對稱性和曲率，將這些特征值代入一個合成公式中，根據輸出值的大小，來判定是信號還是雜波。NIMA算法中的參數需要依據不同的設備、不同的測量地點進行配置，比較繁瑣。?

目前業務化風廓線雷達中通用的是“客觀化方法”處理板。“客觀化方法”認為譜密度值大于噪聲電平的頻點全部是信號，然后對整個譜進行積分計算出譜矩。當干擾使得功率譜上出現多個譜峰時，這種方法實際上是譜峰和所占寬度的加權，結果反映的是信號與各種干擾的總效果。當回波信號比較強，譜峰包絡比較明顯時，目標的檢測是比較容易的；但是風廓線雷達的回波信號通常都比較弱，常常有雜波干擾，很多雜波都能掩蓋真實的回波。在這種情況下，采用“客觀化方法”進行目標檢測和各階矩計算，效果較差。?

因此，需要研究一種新的風廓線雷達湍流目標檢測處理板，能夠同時滿足處理的實時性和檢測效果兩方面的要求，以提高風廓線雷達目標檢測的質量。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種風廓線雷達湍流目標檢測處理板，該方法以實時業務處理為目標，不進行繁瑣的計算，同時又較好地消除了雜波干擾的影響。?

根據本實用新型的主要方面，該風廓線雷達湍流目標檢測處理板包括包括信號預處理器、連接在信號預處理器下游的噪聲計算器、連接在噪聲計算器下游的譜線檢測儀、連接在譜線檢測儀下游的速度檢測儀、連接在速度檢測儀下游的連續性檢測儀以及連接在連續性檢測儀下游的譜矩計算器；在信號預處理器中輸入風廓線雷達的功率譜并對所輸入的功率譜進行預處理；在噪聲計算器中計算噪聲并以分段平均法確定噪聲電平；在譜線檢測儀中對功率譜進行初步檢測及分類檢測，初步檢測包括幅度檢測、譜寬檢測以及包絡檢測，而分類檢測包括對譜線進行試探性切除、根據切除結果進行分類判斷以及根據類別進行譜峰分離；在速度檢測儀中檢測測速模糊程度并對湍流目標功率譜進行速度訂正；在連續性檢測儀中檢測湍流目標功率譜的連續性并對湍流目標功率譜進行連續性修正；在譜矩計算器中進行譜矩計算并輸出結果。?

根據本實用新型的一個方面，所述信號預處理器包括插值處理模塊。?

根據本實用新型的一個方面，所述信號預處理器包括滑動平均處理模塊。?

根據本實用新型的一個方面，所述插值處理模塊是零速度點插值處理模塊。?

根據本實用新型的一個方面，所述插值處理模塊在進行插值處理時采用零速度點左右兩邊的譜密度值的平均值來代替零速度點值。?

根據本實用新型的一個方面，所述滑動平均處理模塊是三點滑動平均處理模塊。?

應當認識到，本實用新型以上各方面中的特征可以在本實用新型的范圍內自由組合，而并不受其順序的限制——只要組合后的技術方案落在本實用新型的實質精神內。?

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型中的技術方案，下面將對本實用新型的附圖作簡單地介紹，其中：?