[發(fā)明專利]參差脈組重頻氣象雷達地物雜波濾波方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910560363.3
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN112147617A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁燕章;魏加華;李鐵鍵;黃躍飛;裘鈞;王光謙
• 申請（專利權(quán)）人: 青海大學(xué)
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95;G01S7/41
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 苗曉靜

本發(fā)明實施例提供了一種參差脈組重頻氣象雷達地物雜波濾波方法及裝置，針對當(dāng)前地物雜波濾波方法無法用于參差脈組重頻氣象雷達的問題，本發(fā)明技術(shù)方案通過將參差脈組重頻氣象雷達的回波序列進行重新排序組織，獲得多個采樣均勻的序列，使其能運用當(dāng)前已有的地物雜波濾波方法實現(xiàn)濾波，可有效解決參差脈組重頻氣象雷達回波的地物雜波濾波問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣象雷達信號處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及參差脈組重頻氣象雷達地物雜波濾波方法及裝置。

背景技術(shù)

目前，在脈沖多普勒氣象雷達中，最大不模糊探測距離與發(fā)射脈沖信號的重復(fù)周期成正比，而最大不模糊多普勒頻率或速度與發(fā)射脈沖信號的重復(fù)周期成反比，即距離模糊問題和速度模糊問題是一對矛盾的問題。氣象目標(biāo)大多是在空間中連續(xù)分布的體目標(biāo)，且回波的動態(tài)范圍較大，對于固定的脈沖重復(fù)周期(或脈沖重復(fù)頻率)而言，氣象回波會同時發(fā)生速度模糊和距離模糊問題。

解決上述矛盾問題的一種手段是采用參差脈組重頻氣象雷達，這種雷達循環(huán)發(fā)射多個脈組，每個脈組由固定脈沖重復(fù)周期(或頻率)的多個脈沖組成，而不同脈組所對應(yīng)的脈沖重復(fù)頻率呈現(xiàn)參差的特點，這樣體制的脈沖多普勒氣象雷達可以有效擴展盲速(即最大不模糊速度)的范圍。盡管如此，參差脈組重頻氣象雷達的一個棘手的問題是沒有與其對應(yīng)的有效的地物雜波濾波方法。地物雜波通常是指山脈、建筑物等非氣象固定目標(biāo)對電磁波的散射使氣象雷達回波及測量產(chǎn)品受到了污染，常發(fā)生在距離氣象雷達較近的地方，主要影響低俯仰角掃描時的氣象回波和產(chǎn)品。

目前，地物雜波濾波可使用時域濾波器或頻域濾波器，但是這些已有的地物雜波濾波方法均是針對固定脈沖重頻的氣象雷達所獲得的均勻采樣的序列，而不適用于參差脈組重頻氣象雷達。對于參差脈組重頻氣象雷達，由于其脈沖重復(fù)頻率變化導(dǎo)致回波序列非均勻，無法直接使用時域濾波器或頻域濾波器實現(xiàn)地物雜波濾波。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發(fā)明實施例提供了一種參差脈組重頻氣象雷達地物雜波濾波方法及裝置。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種參差脈組重頻氣象雷達地物雜波濾波方法，包括：

S1，獲取參差脈組重頻氣象雷達實時接收的多個回波序列組，每個回波序列組中包括多個回波序列，且每個回波序列中包括多個子回波序列；每個回波序列均對應(yīng)于一個參差脈組，且每個回波序列中子回波序列的數(shù)量與對應(yīng)的參差脈組中脈沖重復(fù)周期的數(shù)量相等；

S2，對于所有回波序列組中處于相同位置的回波序列構(gòu)成的每個第一集合，獲取所述第一集合中的每個回波序列中每個子回波序列上的多個回波樣點值，并將所述第一集合中的所有回波序列中處于相同位置的子回波序列上的回波樣點值均按矩陣的形式進行排列，對所述矩陣中每一列上的所有回波樣點值進行濾波處理；其中，所述第一集合中的每個回波序列中每個子回波序列上的回波樣點數(shù)均相等，所述矩陣的行數(shù)為所述第一集合中的回波序列的數(shù)量，所述矩陣的列數(shù)為所述第一集合中的每個回波序列中每個子回波序列上的回波樣點數(shù)；

S3，將濾波處理后得到的所有結(jié)果進行重新排列，得到濾波后的多個回波序列組。

優(yōu)選地，所述S2中獲取所述第一集合中的每個回波序列中每個子回波序列上的多個回波樣點值之后，還包括：

為所述第一集合中的所有回波序列中處于相同位置的子回波序列構(gòu)成的每個第二集合分配一個緩存區(qū)，每個緩存區(qū)用于緩存對應(yīng)的第二集合中的所有子回波序列上的回波樣點值。

優(yōu)選地，所述為所述第一集合中的所有回波序列中處于相同位置的子回波序列構(gòu)成的第二集合分配一個緩存區(qū)，具體包括：

對于所有回波序列組中的第i個子回波序列S_i，為第i個子回波序列S_i分配第1+mod(i,NK)個緩存區(qū)，且第i個子回波序列S_i排列在第1+mod(i,NK)個緩存區(qū)對應(yīng)的矩陣中的第行；