CN109614579B - 相控阵天气雷达最大值提取信号方法 - Google Patents

相控阵天气雷达最大值提取信号方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109614579B
CN109614579B CN201811581355.9A CN201811581355A CN109614579B CN 109614579 B CN109614579 B CN 109614579B CN 201811581355 A CN201811581355 A CN 201811581355A CN 109614579 B CN109614579 B CN 109614579B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
maximum value
pmax
calculating
phased array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811581355.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109614579A (zh
Inventor
马舒庆
罗川
吕寺炜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leixiang Technology Beijing Co ltd
Original Assignee
Leixiang Technology Beijing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leixiang Technology Beijing Co ltd filed Critical Leixiang Technology Beijing Co ltd
Priority to CN201811581355.9A priority Critical patent/CN109614579B/zh
Publication of CN109614579A publication Critical patent/CN109614579A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109614579B publication Critical patent/CN109614579B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/14—Fourier, Walsh or analogous domain transformations, e.g. Laplace, Hilbert, Karhunen-Loeve, transforms
    • G06F17/141—Discrete Fourier transforms
    • G06F17/142—Fast Fourier transforms, e.g. using a Cooley-Tukey type algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S2013/0236—Special technical features
    • G01S2013/0245—Radar with phased array antenna
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Abstract

本发明公开了一种相控阵天气雷达最大值提取信号方法，其步骤如下，1、快速傅氏变换、2、提取Pmax（x,y,z）、3、计算V（x,y,z）、4、计算DV（x,y,z）、4、判断是否是信号。本发明采用提取谱中最大值，同时利用空间径向速度分布均匀性甄别是否是信号，在信号的谱形不确定的情况下，在提取小信号时，也不会容易出现错误。

Description

相控阵天气雷达最大值提取信号方法
技术领域
本发明涉及一种气象雷达的信号处理技术。
背景技术
在对相控雷达探测信号完成快速傅氏变换（FFT）后，就得到了回波信号和接收通道噪声的速度功率密度谱，接着的工作就是从这个谱中提取信号功率。通常采用的方式是根据信号的谱形特征在这个谱上找到信号的位置，测量信号谱宽，根据谱宽和信号功率谱密度计算信号功率。信号的谱形常常是不确定的，因此这些方法在提取小信号时，容易出现错误。
发明内容
本发明的目的是提供一种相控阵天气雷达最大值提取信号方法，采用提取谱中最大值，同时利用空间径向速度分布均匀性甄别是否是信号，以解决在信号的谱形常常不确定的情况下，提取小信号时，不容易出现错误等技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
相控阵天气雷达最大值提取信号方法，
1）快速傅氏变换
在对相控雷达探测信号完成快速傅氏变换FFT后，得到
P（I），I=1,2，……128；取其中最大值Pmax，同时利用Pmax在谱中的位置得到多普勒速度V；其中P（I）是……
2）提取Pmax（x,y,z）
对雷达探测空间的信号完成上述处理后，就可得到Pmax（x,y,z）和V（x,y,z）；
3）计算V（x,y,z）、DV（x,y,z）
对于一个V（x,y,z），可以找到一组V（x+i,y+j,z+k）,i=1,2,……N, j=1,2,……N,k=1,2,……N,N不大于10；计算V（x+i,y+j,z+k）中相邻点的差值，并将这些差值的绝对值求平均，得DV（x,y,z）；其中DV是V（x+i,y+j,z+k）中相邻点的差值绝对值的平均值；
4）判断是否是信号
当DV（x,y,z）<B，Pmax（x,y,z）为信号，否则为噪声；其中B是判断是否为信号的阈值。
本发明的优点是采用提取谱中最大值，同时利用空间径向速度分布均匀性甄别是否是信号，在信号的谱形不确定的情况下，在提取小信号时，也不会容易出现错误。
具体实施方式
本发明采用提取谱中最大值，同时利用空间径向速度分布均匀性甄别是否是信号。
本发明的流程：
一、流程
1、快速傅氏变换
2、提取Pmax（x,y,z）
3、计算V（x,y,z）
4、计算DV（x,y,z）
5、判断是否是信号。
本发明上述流程包含的具体方法：
在对相控雷达探测信号完成快速傅氏变换（FFT）后，得到
P（I），I=1,2，……128
取其中最大值Pmax，同时利用Pmax在谱中的位置得到多普勒速度V。
对雷达探测空间的信号完成上述处理后，就可得到Pmax（x,y,z）和V（x,y,z）。对于一个Pmax（x,y,z），可以找到一组,i=1,2,……N, j=1,2,……N, k=1,2,……N,N一般不大于10。计算V（x+i,y+j,z+k）中相邻点的差值，并将这些差值的绝对值求平均，得DV（x,y,z），当DV（x,y,z）<B，如B=5，Pmax（x,y,z）为信号，否则为噪声。

Claims (1)

1.相控阵天气雷达最大值提取信号方法，其步骤如下：
1）快速傅氏变换
在对相控雷达探测信号完成快速傅氏变换FFT后，得到
P（I），I=1,2，……128；取其中最大值Pmax，同时利用Pmax在谱中的位置得到多普勒速度V；其中P（I）是功率谱密度；
2）提取Pmax（x,y,z）
对雷达探测空间的信号完成上述处理后，就可得到Pmax（x,y,z）和V（x,y,z）；
3）计算V（x,y,z）、DV（x,y,z）
对于一个V（x,y,z），可以找到一组V（x+i,y+j,z+k）,i=1,2,……N, j=1,2,……N, k=1,2,……N,N不大于10；计算V（x+i,y+j,z+k）中相邻点的差值，并将这些差值的绝对值求平均，得DV（x,y,z）；其中DV是V（x+i,y+j,z+k）中相邻点的差值绝对值的平均值；
4）判断是否是信号
当DV（x,y,z）<B，Pmax（x,y,z）为信号，否则为噪声；其中B是判断是否为信号的阈值。
CN201811581355.9A 2018-12-24 2018-12-24 相控阵天气雷达最大值提取信号方法 Active CN109614579B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811581355.9A CN109614579B (zh) 2018-12-24 2018-12-24 相控阵天气雷达最大值提取信号方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811581355.9A CN109614579B (zh) 2018-12-24 2018-12-24 相控阵天气雷达最大值提取信号方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109614579A CN109614579A (zh) 2019-04-12
CN109614579B true CN109614579B (zh) 2022-05-17

Family

ID=66011404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811581355.9A Active CN109614579B (zh) 2018-12-24 2018-12-24 相控阵天气雷达最大值提取信号方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109614579B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102540156A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 中国航天科工集团第二研究院二十三所 一种基于双通道的风廓线雷达信号和数据处理方法
CN102866391A (zh) * 2012-09-05 2013-01-09 中北大学 基于短时傅里叶变换和分数阶傅里叶变换的多目标检测方法
CN103983975A (zh) * 2014-06-05 2014-08-13 中国气象局气象探测中心 基于两种雷达的大气运动垂直速度检测方法及系统
CN104122538A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 何平 确定风廓线雷达噪声功率的方法
CN104316929A (zh) * 2014-09-12 2015-01-28 何平 一种功率谱识别方法及装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7589666B2 (en) * 2004-12-30 2009-09-15 Vaisala, Inc. System and method for processing data in weather radar

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102540156A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 中国航天科工集团第二研究院二十三所 一种基于双通道的风廓线雷达信号和数据处理方法
CN102866391A (zh) * 2012-09-05 2013-01-09 中北大学 基于短时傅里叶变换和分数阶傅里叶变换的多目标检测方法
CN104122538A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 何平 确定风廓线雷达噪声功率的方法
CN103983975A (zh) * 2014-06-05 2014-08-13 中国气象局气象探测中心 基于两种雷达的大气运动垂直速度检测方法及系统
CN104316929A (zh) * 2014-09-12 2015-01-28 何平 一种功率谱识别方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
不确定条件下的机会阵雷达信号处理技术研究;龚树凤;《中国博士学位论文全文数据库》;20160731;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109614579A (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107561508B (zh) 一种用于匀加速运动目标的相参积累检测方法
CN110007148B (zh) 一种基于离散频谱相位和幅值综合内插的单频信号频率估计方法
CN110749871B (zh) 双偏振天气雷达的参量估算方法
CN109471095B (zh) 一种基于快速迭代插值的fmcw雷达距离估计方法
CN110852201A (zh) 一种基于多脉冲包络谱匹配的脉冲信号检测方法
CN114270216A (zh) 一种强杂波下fmcw阵列雷达运动多目标弱信号检测方法、装置、计算机设备及存储介质
CN109991519B (zh) 基于神经网络和无线传感阵列的局部放电测向方法及系统
JP2010181272A (ja) レーダ信号処理装置とその目標判定方法
CN111025273B (zh) 一种畸变拖曳阵线谱特征增强方法及系统
KR20180113267A (ko) 균일 선형 배열 안테나 기반의 가상 수신신호 생성을 이용한 도래각 추정 방법 및 장치
CN104332161A (zh) 一种基于接收先验和单源点检测的欠定盲辨识方法
US20060055587A1 (en) Radar apparatus and radar signal processing method
CN109614579B (zh) 相控阵天气雷达最大值提取信号方法
CN109946573B (zh) 基于聚类和无线传感阵列的局部放电测向方法及系统
RU2550576C1 (ru) Способ измерения дистанции до шумящего объекта
KR100902560B1 (ko) 탐색중 추적 레이더의 위협경보 발생장치 및 방법
CN111896913B (zh) 高频雷达单极子/交叉环天线通道增益校准方法及装置
CN110299926B (zh) 一种面向低信噪比环境的水声信号检测方法
CN110609286A (zh) 一种智能消除雷达地物杂波的处理方法
CN109782249B (zh) 一种两目标相关时延估计算法
CN105652256B (zh) 一种基于极化信息的高频地波雷达tbd方法
CN107315169B (zh) 基于二阶统计量相似度的杂波协方差矩阵估计方法
CN106597390B (zh) 一种海杂波抑制方法
CN109752633B (zh) 一种对变电站局部放电信号进行定位的方法及系统
CN108718223B (zh) 一种非合作信号的盲频谱感知方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant