本發(fā)明涉及雷達(dá)領(lǐng)域，具體地，涉及氣象雷達(dá)。

背景技術(shù)：

天氣雷達(dá)作為氣象觀測的一種重要探測手段，其回波強(qiáng)度z對(duì)局部突發(fā)性災(zāi)害性的天氣預(yù)報(bào)、預(yù)警發(fā)揮著重要作用，同樣回波強(qiáng)度的穩(wěn)定性對(duì)精確降水預(yù)報(bào)也至關(guān)重要的，尤其是在雙偏振雷達(dá)中，對(duì)zdr影響更大。

現(xiàn)有技術(shù)中的雷達(dá)系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的管理，無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)效，如何實(shí)現(xiàn)管理和標(biāo)效成為一種亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氣象雷達(dá)，該氣象雷達(dá)克服了現(xiàn)有技術(shù)中的雷達(dá)系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的管理，無法實(shí)現(xiàn)標(biāo)效的問題，實(shí)現(xiàn)了氣象雷達(dá)的管理和標(biāo)效。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種氣象雷達(dá)，該氣象雷達(dá)包括控制中心以及與所述控制中心相耦接的以下子系統(tǒng)：雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)、主用戶處理系統(tǒng)和控制中心，所述控制中心控制子系統(tǒng)的工作；其中，所述雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)和主用戶處理系統(tǒng)依次連接；所述雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波，接收目標(biāo)物對(duì)電磁波的散熱能量，并產(chǎn)生標(biāo)效信號(hào)形成數(shù)字化的基數(shù)據(jù)；所述雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)采集基數(shù)據(jù)以進(jìn)行質(zhì)量控制和預(yù)處理以形成原始數(shù)據(jù)文件，并生成導(dǎo)出產(chǎn)品；所述主用戶處理系統(tǒng)獲取、存貯和顯示所述導(dǎo)出產(chǎn)品，并以預(yù)設(shè)形式進(jìn)行顯示。

優(yōu)選地，所述雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括依次連接的以下裝置：發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)和標(biāo)效模塊；所述發(fā)射機(jī)產(chǎn)生電磁波信號(hào)，并通過所述天線以波束的形式送至大氣；在所述天線接收到所述電磁波信號(hào)的情況下，所述天線將電磁波信號(hào)傳送給接收機(jī)，所述接收機(jī)放大所述電磁波信號(hào)；所述標(biāo)效模塊對(duì)該放大的電磁波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)效，并產(chǎn)生高時(shí)空精度的數(shù)字化的基數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述標(biāo)效模塊包括：接收機(jī)組件、信號(hào)處理模塊和存儲(chǔ)模塊；其中，所述接收機(jī)組件接收所述接收器的電磁波信號(hào)，并對(duì)所述電磁波信號(hào)進(jìn)行ad采樣處理得到采樣信號(hào)；所述信號(hào)處理模塊被配置成連接于所述接收機(jī)組件和所述存儲(chǔ)模塊，以處理所述采樣信號(hào)并將得到發(fā)射頻譜特征發(fā)送至所述存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；所述信號(hào)處理模塊根據(jù)接收指令配置觸發(fā)延時(shí)時(shí)間，并產(chǎn)生預(yù)設(shè)脈寬的標(biāo)效信號(hào)，所述標(biāo)效信號(hào)與所述雷達(dá)信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率同步，并在所述雷達(dá)的下一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)前的預(yù)設(shè)脈寬處開啟。

優(yōu)選地，所述接收機(jī)組件、信號(hào)處理模塊和存儲(chǔ)模塊電連接于所述接收器和發(fā)射器的電源，以接收所述電源的工作電流。

優(yōu)選地，所述天線通過天線罩將電磁波信號(hào)以波束的形式送至大氣，并在所述天線接收到所述電磁波信號(hào)的情況下，所述天線將電磁波信號(hào)傳送給接收機(jī)。

優(yōu)選地，所述基數(shù)據(jù)包括：反射率因子、徑向速度和速度譜寬。

優(yōu)選地，所述主用戶處理系統(tǒng)包括：連接于所述雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)的顯示器和存貯器；其中，所述顯示器顯示所述導(dǎo)出產(chǎn)品，且所述存貯器將所述導(dǎo)出產(chǎn)品進(jìn)行存儲(chǔ)。

通過上述的實(shí)施方式，本發(fā)明的雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)整體的控制管理，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)雷達(dá)信號(hào)的管理、接收和發(fā)送，且將標(biāo)效信號(hào)應(yīng)用在雷達(dá)的領(lǐng)域，通過獨(dú)特的動(dòng)態(tài)標(biāo)效方法，實(shí)現(xiàn)全鏈路實(shí)時(shí)標(biāo)效。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是說明本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的氣象雷達(dá)模塊連接圖；

圖2是說明本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的標(biāo)效模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指如圖1所示的上下左右?！皟?nèi)、外”是指具體輪廓上的內(nèi)與外?！斑h(yuǎn)、近”是指相對(duì)于某個(gè)部件的遠(yuǎn)與近。

本發(fā)明提供一種氣象雷達(dá)，該氣象雷達(dá)包括控制中心以及與所述控制中心相耦接的以下子系統(tǒng)：雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)、主用戶處理系統(tǒng)和控制中心，所述控制中心控制子系統(tǒng)的工作；其中，所述雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)和主用戶處理系統(tǒng)依次連接；所述雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波，接收目標(biāo)物對(duì)電磁波的散熱能量，并產(chǎn)生標(biāo)效信號(hào)形成數(shù)字化的基數(shù)據(jù)；所述雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)采集基數(shù)據(jù)以進(jìn)行質(zhì)量控制和預(yù)處理以形成原始數(shù)據(jù)文件，并生成導(dǎo)出產(chǎn)品；所述主用戶處理系統(tǒng)獲取、存貯和顯示所述導(dǎo)出產(chǎn)品，并以預(yù)設(shè)形式進(jìn)行顯示。

通過上述的實(shí)施方式，本發(fā)明的雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)整體的控制管理，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)雷達(dá)信號(hào)的管理、接收和發(fā)送，且將標(biāo)效信號(hào)應(yīng)用在雷達(dá)的領(lǐng)域，通過獨(dú)特的動(dòng)態(tài)標(biāo)效方法，實(shí)現(xiàn)全鏈路實(shí)時(shí)標(biāo)效。

以下結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，在本發(fā)明中，為了提高本發(fā)明的適用范圍，特別使用下述的具體實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述雷達(dá)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括依次連接的以下裝置：發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)和標(biāo)效模塊；所述發(fā)射機(jī)產(chǎn)生電磁波信號(hào)，并通過所述天線以波束的形式送至大氣；在所述天線接收到所述電磁波信號(hào)的情況下，所述天線將電磁波信號(hào)傳送給接收機(jī)，所述接收機(jī)放大所述電磁波信號(hào)；所述標(biāo)效模塊對(duì)該放大的電磁波信號(hào)進(jìn)行標(biāo)效，并產(chǎn)生高時(shí)空精度的數(shù)字化的基數(shù)據(jù)。

通過上述的方式，可以實(shí)現(xiàn)電磁波信號(hào)的標(biāo)效，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理，由于在天線端口進(jìn)行采樣發(fā)射機(jī)和發(fā)送標(biāo)效信號(hào)，即包含了從發(fā)射機(jī)輸出端口、波導(dǎo)傳輸網(wǎng)絡(luò)、方位俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)以及喇叭饋源等所有發(fā)射鏈路特性；同樣發(fā)送標(biāo)效信號(hào)經(jīng)過喇叭饋源、方位俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、波導(dǎo)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及接收機(jī)等所有接收通道特性，因而具有發(fā)射、接收全鏈路標(biāo)效特性，提高雷達(dá)探測精度

在該種實(shí)施方式中，所述標(biāo)效模塊可以包括：接收機(jī)組件、信號(hào)處理模塊和存儲(chǔ)模塊；其中，所述接收機(jī)組件接收所述接收器的電磁波信號(hào)，并對(duì)所述電磁波信號(hào)進(jìn)行ad采樣處理得到采樣信號(hào)；所述信號(hào)處理模塊被配置成連接于所述接收機(jī)組件和所述存儲(chǔ)模塊，以處理所述采樣信號(hào)并將得到發(fā)射頻譜特征發(fā)送至所述存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；所述信號(hào)處理模塊根據(jù)接收指令配置觸發(fā)延時(shí)時(shí)間，并產(chǎn)生預(yù)設(shè)脈寬的標(biāo)效信號(hào)，所述標(biāo)效信號(hào)與所述雷達(dá)信號(hào)的脈沖重復(fù)頻率同步，并在所述雷達(dá)的下一個(gè)采樣時(shí)間點(diǎn)前的預(yù)設(shè)脈寬處開啟。

通過上述的實(shí)施方式，即在雷達(dá)正常工作情況下，通過采樣雷達(dá)發(fā)射脈沖信號(hào)，進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ)，經(jīng)過一定延遲并prf截至前，發(fā)送已存儲(chǔ)的頻譜信號(hào)(即標(biāo)效信號(hào))，因而具有實(shí)時(shí)性和相干性；發(fā)送的標(biāo)效信號(hào)經(jīng)過喇叭饋源、方位俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)3、波導(dǎo)傳輸網(wǎng)絡(luò)以及接收機(jī)等所有接收通道特性，因而具有發(fā)射、接收全鏈路標(biāo)效特性，提高雷達(dá)探測精度。

在該種實(shí)施方式中，所述接收機(jī)組件、信號(hào)處理模塊和存儲(chǔ)模塊電連接于所述接收器和發(fā)射器的電源，以接收所述電源的工作電流。

該標(biāo)效系統(tǒng)，除了供電以外，與雷達(dá)沒有任何牽連，操作簡便，因而具有較強(qiáng)的操作、實(shí)用性，有著廣闊的使用前景。

在該種實(shí)施方式中，為了使得信號(hào)傳輸?shù)母臃€(wěn)定，增加信號(hào)的穩(wěn)定性，所述天線通過天線罩將電磁波信號(hào)以波束的形式送至大氣，并在所述天線接收到所述電磁波信號(hào)的情況下，所述天線將電磁波信號(hào)傳送給接收機(jī)。

在該種實(shí)施方式中，所述基數(shù)據(jù)包括：反射率因子、徑向速度和速度譜寬。

在該種實(shí)施方式中，所述主用戶處理系統(tǒng)可以包括：連接于所述雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)的顯示器和存貯器；其中，所述顯示器顯示所述導(dǎo)出產(chǎn)品，且所述存貯器將所述導(dǎo)出產(chǎn)品進(jìn)行存儲(chǔ)。

由接收機(jī)送來的中頻信號(hào)，經(jīng)高速ad采樣，再進(jìn)行fpga處理，即可得到發(fā)射鏈路的發(fā)射信號(hào)頻譜特征(信號(hào)頻率、發(fā)射功率、脈沖寬度等)，同時(shí)將該采樣的特征信號(hào)頻譜進(jìn)行陣列存儲(chǔ)，即drfm數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)，fpga處理器根據(jù)通信指令，通過上變頻配置標(biāo)效源頻率，與發(fā)射信號(hào)頻率一致，并產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)延時(shí)t的脈沖信號(hào)，脈寬10us，這樣在一個(gè)prf周期內(nèi)，前面為探測回波信號(hào)，后面prf結(jié)尾前10us為標(biāo)效信號(hào)，并一同進(jìn)入接收機(jī)鏈路通過變頻和信號(hào)處理，得到該ppi(rhi)末端距離庫中標(biāo)效信號(hào)值。

在本發(fā)明中，由于標(biāo)效信號(hào)源的強(qiáng)度與采樣到的發(fā)射鏈路幅度相關(guān)聯(lián)的，因此，標(biāo)效信號(hào)幅度的變化，就是反映了發(fā)射鏈路和接收鏈路特性的變化，因而，可以在同一方位角上直接修正各距離庫的回波強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)了天氣雷達(dá)信號(hào)的強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)標(biāo)定。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。