CN114779193B - 相控阵天气雷达回波信号仿真方法及装置 - Google Patents

相控阵天气雷达回波信号仿真方法及装置 Download PDF

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CN114779193B CN202210683830.3A CN202210683830A CN114779193B CN 114779193 B CN114779193 B CN 114779193B CN 202210683830 A CN202210683830 A CN 202210683830A CN 114779193 B CN114779193 B CN 114779193B
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Abstract

本申请的实施例揭示了一种相控阵天气雷达回波信号仿真方法及装置。方法包括：基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波；相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益；配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模；根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号；根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽。本发明能够仿真产生不同相控阵天气雷达参数下的回波信号，以及仿真产生不同扫描方式下的相控阵天气雷达回波信号。

Description

相控阵天气雷达回波信号仿真方法及装置
技术领域
本申请涉及雷达仿真技术领域，具体涉及一种相控阵天气雷达回波信号仿真方法及装置。
背景技术
常规天气雷达由于扫描周期长，难以对强对流等中小尺度天气过程很好地监测预警。相控阵天气雷达采用了电扫方法，控制扫描过程中仰角或方位角的波束变化，相较于常规天气雷达最主要的优势是其具有快速扫描能力。因此是当前对强对流等中小尺度天气进行监测、预警的有效的工具之一。
强对流等灾害天气具有突发性和局地性强、尺度小、生命史短、灾害严重等特点，一直是天气预报业务中的重点和难点。结合这些需求对相控阵的探测性能提出了更高的要求。目前针对相控阵天气雷达特性和探测能力的研究主要是通过外场观测，采集现有的相控阵天气雷达观测数据与常规天气雷达观测数据做对比分析，才能得到提高相控阵探测性能的影响，且在此过程中，多数雷达参数难以调节为研制调试相控阵天气雷达增加了更多时间和成本。
现有的天气雷达回波仿真方法，多是根据多普勒天气雷达利用高斯谱功率模型构建回波信号的仿真方法，根据输入的回波功率、速度和谱宽仿真出回波的I/Q信号。该方法仅考虑了常规多普勒天气雷达的雷达特性，且没有引入天气雷达天线方向图，无法仿真出相控阵天气雷达扫描过程中天线方向图变化导致的波束宽度变化、天线增益变化对探测结果的影响。
现有的天气雷达回波仿真方法，由于仅有一层仰角数据作为输入，只能对当前仰角进行回波仿真，不能仿真出天气雷达完整的体扫过程，不能仿真得到所有仰角角度下的天气回波。无法仿真出相控阵天气雷达在不同扫描方式下回波的结构性差异。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请的实施例分别提供了相控阵天气雷达回波信号仿真方法及装置，能够仿真产生不同相控阵天气雷达参数下的回波信号，以及仿真产生不同扫描方式下的相控阵天气雷达回波信号。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种相控阵天气雷达回波信号仿真方法，所述方法包括：基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波；相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益；配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模；根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号；根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种相控阵天气雷达回波信号仿真装置，包括处理器，所述处理器被配置为：基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波；相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益；配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模；根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号；根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽。
在本申请的实施例所提供的技术方案中，其至少具有以下技术效果：
（1）该相控阵天气雷达回波仿真方法，引入了相控阵天气雷达天线方向图，建立了相控阵天气雷达含有相控阵特性的I/Q回波信号的仿真方法，解决了传统天气雷达回波仿真方法无法仿真相控阵特性的问题，可广泛应用于相控阵天气雷达的算法处理、天线性能评估中。
（2）该相控阵天气雷达回波仿真方法，建立了相控阵天气雷达系统扫描方式与天气回波之间的关系，能够仿真如窄发窄收、宽发窄收两种扫描方式下对同一扫描区域天气回波的结构变化程度，能够仿真完整的天气雷达体扫过程。解决了传统天气雷达回波仿真无法仿真天气雷达完整体扫过程的问题。可广泛应用于相控阵天气雷达扫描方式验证分析和算法改进中。
（3）该相控阵天气雷达回波仿真方法，建立了相控阵天气雷达系统中性能参数与回波信号之间的关系，能够仿真相控阵天气雷达性能参数对雷达探测能力的影响。在相控阵天气雷达的硬件设计和改进前，通过仿真的方式，快速、灵活的评估雷达系统参数改进后对探测性能的提升，可以减少大量外场观测花费的人力和时间成本，大大降低了设计和生产成本。
应理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中相控阵天气雷达回波信号仿真方法流程图。
图2为本发明中相控阵天气雷达波束扫描建模示意图。
图3为实例1中发射状态下相控阵天线方向图。
图4为实施例1中接收状态下相控阵天线方向图。
图5为实例1中仿真的回波信号功率谱表示。
图6为实例1中仿真的回波信号时域表示。
图7为实例2中三维天气回波底部的反射率因子PPI图。
图8为实例2中三维天气回波底部的速度PPI图。
图9为实例2中三维天气回波底部的谱宽PPI图。
图10为实例2中仿真完整体扫过程下四层仰角的反射率因子PPI图，不同仰角下的反射率因子PPI图展示了空间中不同区域的天气回波的强弱分布情况，仿真不同仰角的反射率因子能够反映天气回波的空间尺度、回波强度变化特征和降水变化趋势，通过仿真方式体现相控阵雷达天线特性在不同仰角下对天气回波的结构和强度的影响，对于相控阵天气雷达硬件设计和扫描策略改进有启示作用，(a)仰角为0°时的反射率因子PPI图；(b)仰角为3°时的反射率因子PPI图；(c)仰角为6°时的反射率因子PPI图；(d)仰角为9°时的反射率因子PPI图。
图11为实例2中仿真完整体扫过程下四层仰角的速度PPI图，不同仰角下的速度PPI图展示了空间中不同区域的天气回波的速度场分布情况，仿真不同仰角的速度能够反映天气回波在不同距离和高度上的速度分布，还原速度的变化特征和变化趋势，通过仿真方式体现相控阵雷达天线特性在不同仰角下对天气回波的速度场结构和速度大小的影响，对于相控阵天气雷达硬件设计和扫描策略改进有启示作用，(a)仰角为0°时的速度PPI图；(b)仰角为3°时的速度PPI图；(c)仰角为6°时的速度PPI图；(d)仰角为9°时的速度PPI图。
图12为实例2中仿真完整体扫过程下四层仰角的谱宽PPI图，不同仰角下的谱宽PPI图展示了空间中不同区域的天气回波的谱宽场分布情况，反映了速度变化的离散程度和回波中湍流的大小，还原速度场的变化程度，仿真不同仰角的谱宽能够反映天气回波在不同距离和高度上的谱宽分布和速度变化的离散程度，通过仿真方式体现相控阵雷达天线特性在不同仰角下对天气回波的谱宽场的结构和速度离散程度的影响，对于相控阵天气雷达硬件设计和扫描策略改进有启示作用，(a)仰角为0°时的谱宽PPI图；(b)仰角为3°时的谱宽PPI图；(c)仰角为6°时的谱宽PPI图；(d)仰角为9°时的谱宽PPI图。
图13为实例3中仿真扫描方式一下的反射率因子PPI图。
图14为实例3中仿真扫描方式一下的速度PPI图。
图15为实例3中仿真扫描方式一下的谱宽PPI图。
图16为实例3中仿真扫描方式二下的反射率因子PPI图。
图17为实例3中仿真扫描方式二下的速度PPI图。
图18为实例3中仿真扫描方式二下的谱宽PPI图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
在本申请中提及的“多个”是指两个或者两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如图1所示，本申请实施例提供了一种相控阵天气雷达回波仿真信号方法，包括相控阵天气雷达回波仿真方法以及不同扫描方式下的回波仿真方法。
其中，相控阵天气雷达回波信号仿真主要目标是从三维的天气回波（包含反射率因子、速度、谱宽三种参数），通过数学建模和引入相控阵天气雷达参数，模拟相控阵天气雷达扫描过程，仿真得到在给定相控阵天线方向图和雷达参数下的相控阵天气雷达回波信号。在数学建模中，引入的扫描参数包括雷达站点坐标、扫描仰角、扫描方位角，水平波束宽度、垂直波束宽度、距离库长度、距离库数，引入的雷达参数包括雷达波长、脉冲宽度、脉冲重复频率（PRF）、脉冲积累数、噪声系数、天线发射增益、天线接受增益等。
所述的相控阵天气雷达回波信号仿真方法包括以下步骤：
S1:读取雷达基数据通过双线性插值产生三维天气回波。
S2:相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益。
S3:相控阵天气雷达雷达参数配置及模拟波束扫描建模。如图2所示，本发明中相控阵天气雷达波束扫描建模示意图。
S4:根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信。
S5:根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽。
在一些实施例中，所述步骤S1中读取雷达基数据通过双线性插值产生三维天气回波的具体步骤包括：
读取天气雷达基数据文件中的体扫数据，包括不同仰角角度下的反射率、径向速度、谱宽信息。相邻仰角角度数据之间双线性插值，分别计算在插值点垂直和水平方向上相邻的四个有值点对于插值点的权重，具体的计算方法为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
（1）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure DEST_PATH_IMAGE006
为垂直方向上的两点对于插值点的权重；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
和
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为水平方向 上两点对于插值点的权重；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
和
Figure DEST_PATH_IMAGE010
为垂直方向上两点的仰角角度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure DEST_PATH_IMAGE012
为插值点的仰角角度，单位为
Figure 291287DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为插值点到雷达站点的距离，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
和
Figure DEST_PATH_IMAGE016
为水平方向上两点到雷达站点的距离，单位为
Figure 818214DEST_PATH_IMAGE014
。
根据权重系数和相邻数据点值计算插值点值，具体计算方式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
（2）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE018
、
Figure DEST_PATH_IMAGE019
、
Figure DEST_PATH_IMAGE020
、
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为相邻四个数据点值，包括反射率、速度、谱宽，分别做三次计算。
将极坐标系下的每个数据点转化到笛卡尔直角坐标系下，坐标系转换的具体的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
（3）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure DEST_PATH_IMAGE026
、为相应直角坐标系下数据点到雷达站点的水平和垂直距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为数据点 较雷达站点的高度；
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为每个数据点在极坐标系下到雷达站点的距离，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE029
，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
为每个 数据点的仰角角度，单位为
Figure 221120DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为每个数据点的方位角角度，单位为
Figure 350750DEST_PATH_IMAGE011
；
Figure DEST_PATH_IMAGE032
为雷达站点相对于 水平面的高度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE033
；插值和坐标系转换后的三维数据每一个数据点视为一个散射体， 模拟天气回波。
在一些实施例中，所述步骤S2中相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益的具体步骤包括：根据线性阵列的阵元数量、阵元因子、阵元方向图、雷达波长建模相控阵天气雷达天线方向图，发射状态下相控阵天气雷达天线方向图具体表示方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE034
Figure DEST_PATH_IMAGE035
（4）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE036
为发射状态天线方向图，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
为接收状态天线方向图，
Figure DEST_PATH_IMAGE038
为阵元因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE039
为阵元数量；
Figure DEST_PATH_IMAGE040
为当前阵元的复电压，默认为1；
Figure DEST_PATH_IMAGE041
为雷达波长，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE042
；
Figure DEST_PATH_IMAGE043
为当前阵元位 置，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE044
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE045
为阵元间距，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，通常情 况下
Figure DEST_PATH_IMAGE047
；
Figure DEST_PATH_IMAGE048
为当前发射状态天线阵面扫描角度与阵面法向处夹角，单位为
Figure 132499DEST_PATH_IMAGE011
，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
为当前 接收状态天线阵面扫描角度与阵面法向处夹角，单位为
Figure 751699DEST_PATH_IMAGE011
，初始发射状态天线方向图建模时
Figure DEST_PATH_IMAGE050
，初始接收状态天线方向图建模时
Figure DEST_PATH_IMAGE051
。后续根据初始天线方向图求得波束宽度 计算得到后更新天线方向图；通过控制阵元数量的改变来改变发射和接收状态下的天线方 向图，接收状态的天线方向图建模参考上述方法建模。
根据发射状态相控阵天气雷达天线方向图计算天线发射状态时半功率垂直波束宽度，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE052
（5）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE053
为波束宽度因子，通常
Figure DEST_PATH_IMAGE054
；
Figure DEST_PATH_IMAGE055
为天线口径长度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure DEST_PATH_IMAGE057
；
Figure DEST_PATH_IMAGE058
为 阵元数量。
此时根据
Figure DEST_PATH_IMAGE059
计算得到
Figure DEST_PATH_IMAGE060
，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE061
（6）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE062
代表了当前第几个发射波束；
Figure DEST_PATH_IMAGE063
为初始发射状态天线方向图下计算得到 的波束宽度；
Figure DEST_PATH_IMAGE064
为天线阵面法向处与水平面的夹角，单位为
Figure 815470DEST_PATH_IMAGE011
；将更新后的
Figure DEST_PATH_IMAGE065
带入发射状态天 线方向图中更新天线方向图，根据更新后的天线方向图带入发射波束宽度计算公式中得到 当前发射扫描夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE066
下的发射波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE067
。
根据接收状态相控阵天气雷达天线方向图天线接收状态半功率垂直波束宽度，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE068
（7）
Figure DEST_PATH_IMAGE069
为接收状态天线阵面扫描角度与阵面法向处夹角，单位为
Figure 5185DEST_PATH_IMAGE011
。此时根据
Figure DEST_PATH_IMAGE070
计 算得到
Figure DEST_PATH_IMAGE071
，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE072
（8）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE073
代表了当前第几个接收波束；
Figure DEST_PATH_IMAGE074
为初始接收状态天线方向图下计算得到 的波束宽度；将更新后的
Figure DEST_PATH_IMAGE075
带入接收状态天线方向图中更新天线方向图，根据更新后的天 线方向图带入接收波束宽度计算公式中得到当前接收扫描夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE076
下的接收波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE077
。
根据波束宽度计算天线增益，天线发射增益计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE078
（9）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE079
为该发射波束中心轴处的发射增益，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE080
；
Figure DEST_PATH_IMAGE081
为水平波束宽度，单位 为
Figure 736380DEST_PATH_IMAGE011
；
根据接收波束宽度计算天线接收增益计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE082
（10）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE083
为该接收波束中心轴处的接收增益，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE084
；因为是线性阵列，水平方 向上波束宽度不随扫描角变化，且收发状态下
Figure DEST_PATH_IMAGE085
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE087
为水平波束宽度。
相控阵天气雷达主要采用的扫描模式为窄发窄收和宽发窄收。窄发窄收即发射和接收采用相同波束宽度，这种发射模式下天线发射增益和天线接收增益保持一致；宽发窄收为发射一个宽波束，用多个窄波束接收，这种发射模式下天线发射增益和天线接收增益不一致；两种扫描模式下均通过上述天线增益计算公式分别得到天线发射增益和天线接收增益，发射波束展宽和接收波束展宽的计算步骤同上述。
在一些实施例中，所述步骤S3中相控阵天气雷达雷达参数配置及模拟波束扫描建模的具体步骤包括：
根据设定的相控阵天气雷达雷达参数脉冲重复周期和脉冲宽度，计算出相控阵天气雷达的最大探测距离，距离库长度和距离库数。最大探测距离的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE088
（11）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE089
为光速，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE090
，通常取
Figure DEST_PATH_IMAGE091
；
Figure DEST_PATH_IMAGE092
为脉冲重复频率，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE093
。
距离库长度的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE094
（12）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE095
为脉冲宽度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE096
。
距离库数的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE097
（13）
根据模拟当前发射状态扫描角角度、方位角角度、水平波束宽度、垂直波束宽度，计算每一个发射波束的角度约束范围确定照射的回波区域，计算方法为：
Figure DEST_PATH_IMAGE098
（14）
Figure DEST_PATH_IMAGE099
（15）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE100
为当前发射波束中心轴的方位角角度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE101
；
Figure DEST_PATH_IMAGE102
为当前发射波束 中心轴的仰角角度，单位为
Figure 884071DEST_PATH_IMAGE101
；
Figure DEST_PATH_IMAGE103
和
Figure DEST_PATH_IMAGE104
为发射波束照射区域约束的方位角和仰角范围。
根据模拟接收状态扫描角角度、方位角角度、水平波束宽度、垂直波束宽度，计算每一个接收波束的角度约束范围确定照射的回波区域，计算方法为：
Figure DEST_PATH_IMAGE105
（16）
Figure DEST_PATH_IMAGE106
（17）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE107
为当前接收波束中心轴的方位角角度，单位为
Figure 90931DEST_PATH_IMAGE101
；
Figure DEST_PATH_IMAGE108
为当前接收波束 中心轴的仰角角度，单位为
Figure 155839DEST_PATH_IMAGE101
；
Figure DEST_PATH_IMAGE109
和
Figure DEST_PATH_IMAGE110
为接收波束照射区域约束的方位角和仰角范围。
通过投影法对符合角度约束范围的所有数据点计算其投影到接收波束中心轴上的长度，计算方法为
Figure DEST_PATH_IMAGE111
（18）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE112
雷达站点位置到当前接收波束中心轴末端（即当前距离库中心的末端） 向量形式；
Figure DEST_PATH_IMAGE113
为雷达站点位置到数据点位置的向量形式；长度约束条件来得到每一距离库 内的符合条件的数据点，长度约束的计算方法为
Figure DEST_PATH_IMAGE114
。通过角度约束范围和长度 约束范围获得了每一个距离库内符合条件的所有数据点，以水平波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE115
作为每个方位 角宽度对水平
Figure DEST_PATH_IMAGE116
范围模拟相控阵天气雷达的扫描过程。
在一些实施例中，所述步骤S4中根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号的具体步骤包括：
根据每个距离库内所有散射体的反射率因子、天线发射增益、天线接收增益来计算每一个距离库的回波强度。雷达探测到每个距离库内的回波强度实际是距离库内所有散射体反射率因子以天线增益作为权重的加权平均结果，加权平均前将距离库内每一散射体（数据点）反射率因子进行单位转换，具体的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE117
（19）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE118
为每一散射体的回波功率；
Figure DEST_PATH_IMAGE119
为每一散射体的反射率因子，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE120
；
Figure DEST_PATH_IMAGE121
和
Figure DEST_PATH_IMAGE122
为当前每一散射体相对于雷达站点的方位角角度和仰角角度（规定正北方向为
Figure DEST_PATH_IMAGE123
方位 角角度，雷达站点处平面为
Figure 849863DEST_PATH_IMAGE123
仰角角度）。
根据每一散射体的回波功率、仰角角度、方位角度计算当前距离库总的回波强度，具体的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE124
（20）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE125
为该距离库总的回波强度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE126
；
Figure DEST_PATH_IMAGE127
为每一散射体该处与发射波束中 心轴夹角角度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE128
；
Figure DEST_PATH_IMAGE129
为每一散射体该处与接收波束中心轴夹角角度，单位为
Figure 623915DEST_PATH_IMAGE128
；
Figure DEST_PATH_IMAGE130
为每 一散射体该处的天线发射增益，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE131
，
Figure DEST_PATH_IMAGE132
；
Figure DEST_PATH_IMAGE133
为每一散射体该处的天线接 收增益，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE134
，
Figure DEST_PATH_IMAGE135
。
根据雷达波长、脉冲重复频率、脉冲积累数、每一距离库内所有散射体的数据，包 括径向速度、谱宽重构每一个散射体的回波信号功率谱，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE136
（21）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE137
为单个散射体的回波信号功率谱，
Figure DEST_PATH_IMAGE138
为符合高斯分布，均值为0，方 差为1的随机数；
Figure DEST_PATH_IMAGE139
为每一散射体该处的回波功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE140
，
Figure DEST_PATH_IMAGE141
为每一个散射体的反射 率因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE142
为频域的谱宽，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE143
，
Figure DEST_PATH_IMAGE144
；
Figure DEST_PATH_IMAGE145
为速度域的谱宽，即散射体数据中的谱宽 数据，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE146
；
Figure DEST_PATH_IMAGE147
为频域范围，
Figure DEST_PATH_IMAGE148
，
Figure DEST_PATH_IMAGE149
为脉冲积累数；
Figure DEST_PATH_IMAGE150
为多普 勒频移，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE151
，
Figure DEST_PATH_IMAGE152
；
Figure DEST_PATH_IMAGE153
为散射体数据中的径向速度数据，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE154
；
Figure DEST_PATH_IMAGE155
为加入的噪 声系数。
对每一距离库内所有散射体重构后的功率谱信号相干积分，得到每一距离库总的 功率谱信号
Figure DEST_PATH_IMAGE156
，计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE157
（22）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE158
为每一距离库内散射体数量。
根据每一距离库的回波强度、功率谱信号、随机相位信号计算其相应的复频谱信号，复频谱计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE159
（23）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE160
为随机相位，单位为弧度，
Figure DEST_PATH_IMAGE161
为虚部。
在一些实施例中，所述步骤S5中，根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽的具体步骤包括：
根据每一距离库处的复频谱信号通过逆傅里叶变化
Figure DEST_PATH_IMAGE162
得到时域的
Figure DEST_PATH_IMAGE163
回波信 号(或者称之为正交I/Q回波信号)，具体表示方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE164
（24）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE165
为脉冲序列号，
Figure DEST_PATH_IMAGE166
为脉冲积累数；
Figure DEST_PATH_IMAGE167
和
Figure DEST_PATH_IMAGE168
分别为两路正交信号。
根据时域的I/Q回波信号，使用脉冲对处理法计算出该距离库处的速度与谱宽。先获取正交I/Q回波信号的实部和虚部，具体表示方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE169
（25）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE170
和
Figure DEST_PATH_IMAGE171
分别为时域的I/Q回波信号的实部和虚部。
根据时域的I/Q回波信号的实部和虚部计算自相关函数，具体的计算方式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE172
；
Figure DEST_PATH_IMAGE173
；
Figure DEST_PATH_IMAGE174
；
Figure DEST_PATH_IMAGE175
； （26）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE176
为时域
Figure DEST_PATH_IMAGE177
回波信号实部的自相关函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE178
为时域
Figure DEST_PATH_IMAGE179
回波信号的实 部，
Figure DEST_PATH_IMAGE180
为相乘符号，
Figure DEST_PATH_IMAGE181
为时域
Figure DEST_PATH_IMAGE182
回波信号虚部的自相关函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE183
为时域
Figure DEST_PATH_IMAGE184
回波信号的 虚部，
Figure DEST_PATH_IMAGE185
为时域
Figure DEST_PATH_IMAGE186
回波信号的自相关函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE187
为时域
Figure DEST_PATH_IMAGE188
回波信号的零阶自相关函数；
根据自相关函数计算速度和谱宽，速度和谱宽的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE189
（27）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE190
即为脉冲对处理法计算得出的该距离库处的速度，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE191
；
Figure DEST_PATH_IMAGE192
为脉冲 重复时间，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE193
，
Figure DEST_PATH_IMAGE194
。
谱宽的计算方式为
Figure DEST_PATH_IMAGE195
（28）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE196
即为脉冲对处理法计算得出的该距离库处的谱宽，单位为
Figure DEST_PATH_IMAGE197
。
在具体实施时，重复S2-S5流程，实现对所有距离库、所有径向和所有仰角的I/Q回波信号产生。
通过上述步骤S1-S5，实现了以天气雷达基数据中的反射率因子、速度、谱宽三种基数据为输入插值产生三维天气回波，模拟相控阵天气雷达扫描方式的相控阵天气雷达I/Q回波信号的仿真，同时加入了相控阵天气雷达天线方向图建模体现相控阵天气雷达扫描特性，增加了雷达波长、脉冲宽度、脉冲重复频率、脉冲积累数、水平波束宽度、垂直波束宽度、发射增益、接受增益、噪声系数等雷达参数的计算方法，来尽可能真实地仿真天气回波的时域、频域特性，和仿真相控阵天气雷达中影响扫描性能的重要参数。
本申请的另一实施例还提供了一种相控阵天气雷达回波信号仿真装置，所述装置包括处理器，所述处理器被配置为：基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波；相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益；配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模；根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号；根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽。
本文中所述的处理器可以是包括一个以上通用处理设备的处理设备，诸如微处理器、中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）等。更具体地，处理器可以是复杂指令集计算（CISC）微处理器、精简指令集计算（RISC）微处理器、超长指令字（VLIW）微处理器、运行其他指令集的处理器或运行指令集的组合的处理器。处理器还可以是一个以上专用处理设备，诸如专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SoC）等。处理器可以通信地耦合到存储器并且被配置为执行存储在其上的计算机可执行指令，以执行根据本发明各个实施例的相控阵天气雷达回波信号仿真方法。
需要说明的是，上述实施例所提供的相控阵天气雷达回波信号仿真装置与前述实施例所提供的相控阵天气雷达回波信号仿真方法属于同一构思，其中处理器执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，这里不再赘述。
下面本发明将结合具体的实验测试来进一步说明本发明的可行性和进步性。具体的实验描述如下实施例1-3。需要注意，实施例1-3所应用的方法是在先已经阐述的相控阵天气雷达回波信号仿真方法。
实施例一
本实施例为相控阵天气雷达单个距离库的回波信号仿真方法，仿真流程参见图1。单个距离库内的回波信号仿真，其具体步骤为：
（1）读取雷达基数据获取反射率因子
Figure DEST_PATH_IMAGE198
、速度
Figure DEST_PATH_IMAGE199
、谱宽
Figure DEST_PATH_IMAGE200
，三种数据，通过双线性插值 的方式和极坐标转换笛卡尔直角坐标系的方式仿真三维天气回波。
（2）根据仿真需要，配置设定的雷达系统参数
Figure DEST_PATH_IMAGE201
、
Figure DEST_PATH_IMAGE202
、
Figure DEST_PATH_IMAGE203
、阵元数量
Figure DEST_PATH_IMAGE204
、
Figure DEST_PATH_IMAGE205
、
Figure DEST_PATH_IMAGE206
等，为 本实施例中的公式做数据准备；
（3）根据阵元数量
Figure DEST_PATH_IMAGE207
对相控阵天气雷达发射状态和接收状态的天线方向图建模，带 入天线增益公式和波束宽度公式分别计算得到发射状态下的波束宽度和接收状态下的波 束宽度；
（4）将
Figure DEST_PATH_IMAGE208
、
Figure DEST_PATH_IMAGE209
带入到模拟波束扫描的计算公式中得到雷达最大探测距离、距离库 长度和距离库数。根据发射波束宽度和接收波束宽度带入波束角度约束公式和波束长度约 束公式中计算得到符合要求的单个距离库内所有散射体，再带入到天线增益的计算公式中 得到每一散射体该点处的发射增益和接收增益；
（5）将所有散射体的反射率因子带入到回波强度计算公式中得到该距离库处总的 回波强度
Figure DEST_PATH_IMAGE210
，再将所有散射体的速度和谱宽带入到回波功率谱计算方法中，得到的所有散 射体的功率谱信号带入到总的功率谱计算方式中，得到总的回波功率谱
Figure DEST_PATH_IMAGE211
，再将
Figure DEST_PATH_IMAGE212
带入 到复频谱计算方式中得到复频谱
Figure DEST_PATH_IMAGE213
，最后将
Figure DEST_PATH_IMAGE214
带入到时域I/Q回波信号得到时域序列
Figure DEST_PATH_IMAGE215
；
（6）将时域序列
Figure DEST_PATH_IMAGE216
带入到自相关函数计算方法中得到的速度
Figure DEST_PATH_IMAGE217
和谱宽
Figure DEST_PATH_IMAGE218
；
以WSR-88D天气雷达在某一时间的基数据为例，插值生成三维天回波，配置雷达参 数，为了便于计算，如脉冲重复频率：
Figure DEST_PATH_IMAGE219
；脉冲宽度：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE220
；雷达波长：
Figure DEST_PATH_IMAGE221
；发射状态下阵元数量：
Figure DEST_PATH_IMAGE222
；接收状态下阵元数量：
Figure DEST_PATH_IMAGE223
；阵面法向处夹角：
Figure DEST_PATH_IMAGE224
；水平波束宽度：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE225
等。然后分别建模得到发射状态和接收状态的初始天线方 向图后，带入波束宽度公式中计算得到初始扫描角下发射波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE226
和接收波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE227
，将初始状态下
Figure DEST_PATH_IMAGE228
、
Figure DEST_PATH_IMAGE229
分别带入扫描夹角公式计算得到
Figure DEST_PATH_IMAGE230
和
Figure DEST_PATH_IMAGE231
，再将
Figure DEST_PATH_IMAGE232
和
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE233
带入 天线方向图公式中更新当前发射角
Figure DEST_PATH_IMAGE234
和接收角
Figure 53208DEST_PATH_IMAGE233
下的天线方向图，最后根据更新后的天 线方向图带入波束宽度计算公式中得到当前扫描角下的发射波束宽度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE235
和接收波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE236
。图3即为发射状态下
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE237
下的天线方向图，波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE238
；图4即为接收状 态下
Figure DEST_PATH_IMAGE239
下的天线方向图，波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE240
。通过波束宽度
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE241
、
Figure DEST_PATH_IMAGE242
、
Figure DEST_PATH_IMAGE243
进行波束扫 描过程后，得到当前距离库下所有散射体的反射率因子分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE244
、
Figure DEST_PATH_IMAGE245
、
Figure DEST_PATH_IMAGE246
；速 度分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE247
，
Figure DEST_PATH_IMAGE248
，
Figure DEST_PATH_IMAGE249
；谱宽分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE250
，
Figure DEST_PATH_IMAGE251
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE252
；通 过复频谱信号重构建模得到功率谱信号以及生成时域I/Q回波信号，图5即为重构后的功率 谱信号，图6即为时域I/Q回波信号。谱估计得到仿真的反射率因子：
Figure DEST_PATH_IMAGE253
；速度：
Figure DEST_PATH_IMAGE254
；谱宽：
Figure DEST_PATH_IMAGE255
。
实施例二
本实施例为一个完整体扫过程的相控阵天气雷达回波信号仿真方法。以插值生成的三维天气回波作为真实场作为参考。三维天气回波底部的反射率因子PPI图参见图7，三维天气回波底部的速度PPI图参见图8，三维天气回波底部的谱宽PPI图参见图9。为了实现完整体扫过程的回波信号仿真，首先按照实例一中对单个距离库的回波信号仿真，接着循环实例一的步骤执行单一径向到当前仰角下所有径向的回波仿真，最后重复上述步骤执行所有仰角角度下的回波信号仿真，即完成了整个体扫过程de 回波信号仿真。
以实施例1中的三维天气回波和雷达系统参数为例，即
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE256
，
Figure DEST_PATH_IMAGE257
条件 下模拟波束扫描建模，为了覆盖发射波束照射范围，需要4个接收波束才能够覆盖发射波束 照射范围，对单波束发射、4波束接收进行完整体扫过程的回波信号仿真，得到图10-12所示 的仿真结果的PPI图。仿真的4层仰角下的反射率因子PPI参见图10，仿真的4层仰角下的速 度PPI参见图11，仿真的4层仰角下的谱宽PPI参见图12。
实施例三
本实施例为第一层仰角下不同扫描方式即不同波束宽度扫描下的相控阵天气雷达回波信号仿真。以实施例1中的三维天气回波和雷达系统参数为例，仅控制天线阵元数量的改变达到不同，其具体步骤为：
（1）发射状态：阵元数量
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE258
，先将其带入发射状态天线方向图公式中得到初始 扫描角下天线方向图，将其带入发射波束宽度计算公式中得到初始状态下的发射波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE259
，再将
Figure DEST_PATH_IMAGE260
带入到扫描夹角公式计算得到
Figure DEST_PATH_IMAGE261
，重新将
Figure DEST_PATH_IMAGE262
带入天线方向 图公式中更新天线方向图，最后根据更新后的天线方向图带入波束宽度公式计算出当前扫 描角度下波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE263
。接收状态：阵元数量
Figure DEST_PATH_IMAGE264
，参考发射状态计算步骤得到初 始状态下接收波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE265
，扫描夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE266
，最后计算出当前扫描角度下波 束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE267
。扫描方式一采用单波束
Figure DEST_PATH_IMAGE268
扫描，4波束
Figure DEST_PATH_IMAGE269
接收。
（2）发射状态：阵元数量
Figure DEST_PATH_IMAGE270
，参考（1）的计算步骤，分别计算得到初始状态下 的发射波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE271
，扫描夹角
Figure DEST_PATH_IMAGE272
，当前扫描角度下波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE273
。接收状态：阵元数量
Figure DEST_PATH_IMAGE274
，计算初始状态下接收波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE275
，扫描夹 角
Figure DEST_PATH_IMAGE276
，最后计算出当前扫描角度下波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE277
。扫描方式二采用单波束
Figure DEST_PATH_IMAGE278
扫描，4波束
Figure DEST_PATH_IMAGE279
接收。
（3）参考实施例2中波束扫描步骤分别对两种扫描方式当前仰角下所有径向、距离库回波信号仿真。
扫描方式一仿真的反射率因子PPI参见图13，扫描方式一仿真的速度PPI参见图14，扫描方式一仿真的谱宽PPI参见图15；扫描方式二仿真的反射率因子PPI参见图16，扫描方式二仿真的速度PPI参见图17，扫描方式三仿真的谱宽PPI参见图18。
上述内容，仅为本申请的较佳示例性实施例，并非用于限制本申请的实施方案，本领域普通技术人员根据本申请的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本申请的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种相控阵天气雷达回波信号仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波；
相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益；
配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模；
根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号；
根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽；
所述根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号，包括：
根据每个距离库内所有散射体的反射率因子、天线发射增益、天线接收增益，通过公式（19）计算每一个散射体的回波强度：
Figure 106370DEST_PATH_IMAGE002
（19）
其中
Figure 55871DEST_PATH_IMAGE004
为每一散射体的回波功率；
Figure 305237DEST_PATH_IMAGE006
为每一散射体的反射率因子；
Figure 975384DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 138512DEST_PATH_IMAGE010
为当前每一散射体相对于雷达站点的方位角角度和仰角角度；
根据每一散射体的回波功率、仰角角度、方位角度，通过公式（20）计算当前距离库总的回波强度：
Figure 741138DEST_PATH_IMAGE011
（20）
其中
Figure 724138DEST_PATH_IMAGE013
为该距离库总的回波强度；
Figure 807762DEST_PATH_IMAGE015
为每一散射体该处与发射波束中心轴夹角角度；
Figure 551029DEST_PATH_IMAGE016
为每一散射体该处与接收波束中心轴夹角角度；
Figure 452120DEST_PATH_IMAGE018
为每一散射体该处的天线发射增益，
Figure 938727DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure 337960DEST_PATH_IMAGE021
为每一散射体该处的天线接收增益，
Figure 351046DEST_PATH_IMAGE023
；
根据雷达波长、脉冲重复频率、脉冲积累数、每一距离库内所有散射体的数据，通过公式（21）重构每一个散射体的回波信号功率谱：
Figure 563984DEST_PATH_IMAGE025
（21）
其中
Figure 665451DEST_PATH_IMAGE027
为单个散射体的回波信号功率谱，
Figure 871304DEST_PATH_IMAGE029
为符合高斯分布，均值为0，方差为1的随机数；
Figure 738897DEST_PATH_IMAGE031
为每一散射体该处的回波功率，
Figure 119807DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 564694DEST_PATH_IMAGE035
为频域的谱宽，
Figure 528234DEST_PATH_IMAGE036
；
Figure 858457DEST_PATH_IMAGE038
为速度域的谱宽；
Figure 882039DEST_PATH_IMAGE040
为频域范围，
Figure 955168DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure 171998DEST_PATH_IMAGE043
为脉冲积累数，
Figure 545342DEST_PATH_IMAGE045
为脉冲重复频率；
Figure 926776DEST_PATH_IMAGE047
为多普勒频移，
Figure 752780DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 372636DEST_PATH_IMAGE051
为雷达波长；
Figure 334907DEST_PATH_IMAGE053
为散射体数据中的径向速度数据；
Figure 621663DEST_PATH_IMAGE055
为加入的噪声系数；
通过公式（22）对每一距离库内所有散射体重构后的回波信号功率谱进行相干积分，得到每一距离库总的功率谱信号：
Figure 276242DEST_PATH_IMAGE057
（22）
其中
Figure 837805DEST_PATH_IMAGE059
为每一距离库总的功率谱信号，
Figure 654582DEST_PATH_IMAGE061
为每一距离库内散射体数量；
根据每一距离库的回波强度、功率谱信号、随机相位信号通过公式（23）计算其相应的复频谱信号，
Figure 643398DEST_PATH_IMAGE063
（23）
其中
Figure 435206DEST_PATH_IMAGE064
为复频谱信号，
Figure 534880DEST_PATH_IMAGE066
为随机相位，
Figure 737322DEST_PATH_IMAGE068
为虚部。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述雷达基数据包括不同仰角角度下的反射率、径向速度、谱宽信息，所述基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波，包括：
相邻仰角角度数据之间通过公式（1）进行双线性插值：
Figure 631460DEST_PATH_IMAGE069
，
Figure 916423DEST_PATH_IMAGE071
，
Figure 819788DEST_PATH_IMAGE073
，
Figure 876737DEST_PATH_IMAGE075
（1）
其中
Figure 207355DEST_PATH_IMAGE077
和
Figure 454316DEST_PATH_IMAGE079
为垂直方向上的两点对于插值点的权重；
Figure 754847DEST_PATH_IMAGE081
和
Figure 931882DEST_PATH_IMAGE083
为水平方向上两点对于插值点的权重；
Figure 167822DEST_PATH_IMAGE085
和
Figure 161798DEST_PATH_IMAGE087
为垂直方向上两点的仰角角度；
Figure 141387DEST_PATH_IMAGE089
为插值点的仰角角度；
Figure 172928DEST_PATH_IMAGE091
为插值点到雷达站点的距离；
Figure 845349DEST_PATH_IMAGE092
和
Figure 78620DEST_PATH_IMAGE094
为水平方向上两点到雷达站点的距离；
根据权重系数和相邻数据点值通过公式（2）计算插值点值：
Figure 206107DEST_PATH_IMAGE096
（2）
其中
Figure 826575DEST_PATH_IMAGE098
为插值点值，
Figure 401389DEST_PATH_IMAGE100
、
Figure 231942DEST_PATH_IMAGE102
、
Figure 959857DEST_PATH_IMAGE104
、
Figure 559466DEST_PATH_IMAGE106
为相邻四个数据点值，各个数据点值均包括反射率、速度、谱宽，分别做三次计算；
通过公式（3）将极坐标系下的每个数据点转化到笛卡尔直角坐标系下：
Figure 311040DEST_PATH_IMAGE108
，
Figure 504255DEST_PATH_IMAGE109
，
Figure 160495DEST_PATH_IMAGE111
（3）
其中
Figure 489977DEST_PATH_IMAGE113
、
Figure 672172DEST_PATH_IMAGE115
为相应直角坐标系下数据点到雷达站点的水平和垂直距离，
Figure 618262DEST_PATH_IMAGE117
为数据点较雷达站点的高度；
Figure 547035DEST_PATH_IMAGE119
为每个数据点在极坐标系下到雷达站点的距离，
Figure 527760DEST_PATH_IMAGE121
为每个数据点的仰角角度，
Figure 874997DEST_PATH_IMAGE123
为每个数据点的方位角角度，
Figure 308384DEST_PATH_IMAGE125
为雷达站点相对于水平面的高度，插值和坐标系转换后的三维数据每一个数据点视为一个散射体，模拟天气回波。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益，包括：
根据线性阵列的阵元数量、阵元因子、阵元方向图、雷达波长建模相控阵天气雷达天线方向图，发射状态和接收状态的相控阵天气雷达天线方向图的具体表示方式为：
Figure 775269DEST_PATH_IMAGE126
Figure 344921DEST_PATH_IMAGE127
（4）
其中
Figure 134498DEST_PATH_IMAGE129
为发射状态天线方向图，
Figure 55181DEST_PATH_IMAGE130
为接收状态天线方向图，
Figure 325756DEST_PATH_IMAGE132
为阵元因子；
Figure 156440DEST_PATH_IMAGE134
为阵元数量；
Figure 857199DEST_PATH_IMAGE135
为当前阵元的复电压；
Figure 999598DEST_PATH_IMAGE137
为雷达波长；
Figure 932919DEST_PATH_IMAGE139
为当前阵元位置，
Figure 477164DEST_PATH_IMAGE141
，其中
Figure 342964DEST_PATH_IMAGE143
为阵元间距；
Figure 707081DEST_PATH_IMAGE145
为当前发射状态天线阵面扫描角度与阵面法向处夹角，
Figure 585038DEST_PATH_IMAGE147
为当前接收状态天线阵面扫描角度与阵面法向处夹角，初始发射状态天线方向图建模时
Figure 124735DEST_PATH_IMAGE148
；初始接收状态天线方向图建模时
Figure 444594DEST_PATH_IMAGE149
；
根据发射状态相控阵天气雷达天线方向图，通过公式（5）计算天线发射状态时半功率垂直波束宽度
Figure 561585DEST_PATH_IMAGE151
：
Figure 571130DEST_PATH_IMAGE152
（5）
其中
Figure 824388DEST_PATH_IMAGE154
为波束宽度因子；
Figure 48302DEST_PATH_IMAGE156
为天线口径长度，
Figure 468569DEST_PATH_IMAGE158
，
Figure 422750DEST_PATH_IMAGE160
为阵元数量；
根据初始发射状态天线方向图下计算得到的波束宽度
Figure 796093DEST_PATH_IMAGE162
通过公式（6）计算得到
Figure 177527DEST_PATH_IMAGE164
：
Figure 602DEST_PATH_IMAGE166
（6）
其中
Figure 492895DEST_PATH_IMAGE168
代表了当前第
Figure 720745DEST_PATH_IMAGE168
个发射波束；
Figure 538659DEST_PATH_IMAGE170
为天线阵面法向处与水平面的夹角；
将更新后的
Figure 843171DEST_PATH_IMAGE171
带入发射状态天线方向图中更新天线方向图，根据更新后的天线方向图带入所述公式（5）中得到当前发射扫描夹角
Figure 139154DEST_PATH_IMAGE171
下的发射波束宽度
Figure 752669DEST_PATH_IMAGE173
；
根据接收状态相控阵天气雷达天线方向图，通过公式（7）计算天线接收状态半功率垂直波束宽度
Figure 741485DEST_PATH_IMAGE175
：
Figure 804731DEST_PATH_IMAGE176
（7）
其中
Figure 638826DEST_PATH_IMAGE178
为接收状态天线阵面扫描角度与阵面法向处夹角；
根据初始接收状态天线方向图下计算得到的波束宽度
Figure 575689DEST_PATH_IMAGE179
通过公式（8）计算得到
Figure 735407DEST_PATH_IMAGE180
Figure 291808DEST_PATH_IMAGE181
（8）
其中
Figure 929594DEST_PATH_IMAGE182
代表了当前第
Figure 252122DEST_PATH_IMAGE182
个接收波束；
Figure 51582DEST_PATH_IMAGE170
为天线阵面法向处与水平面的夹角；
将更新后的
Figure 89421DEST_PATH_IMAGE183
带入接收状态天线方向图中更新天线方向图，根据更新后的天线方向图带入所述公式（7）中得到当前接收扫描夹角
Figure 265318DEST_PATH_IMAGE183
下的接收波束宽度
Figure 176774DEST_PATH_IMAGE185
；
根据波束宽度计算天线增益：
通过公式（9）计算天线发射增益：
Figure 678293DEST_PATH_IMAGE186
（9）
其中
Figure 955427DEST_PATH_IMAGE188
为该发射波束中心轴处的发射增益；
Figure 200595DEST_PATH_IMAGE190
为水平波束宽度；
通过公式（10）计算天线接收增益：
Figure 966556DEST_PATH_IMAGE191
（10）
其中
Figure 638977DEST_PATH_IMAGE193
为该接收波束中心轴处的接收增益，收发状态下
Figure 120250DEST_PATH_IMAGE194
，其中
Figure 903529DEST_PATH_IMAGE196
为水平波束宽度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模，包括：
根据设定的相控阵天气雷达雷达参数脉冲重复周期和脉冲宽度，通过公式（11）-公式（13）计算出相控阵天气雷达的最大探测距离、距离库长度和距离库数：
Figure 55156DEST_PATH_IMAGE197
（11）
Figure 632899DEST_PATH_IMAGE198
（12）
Figure 607327DEST_PATH_IMAGE199
（13）
其中
Figure 194297DEST_PATH_IMAGE201
为最大探测距离，
Figure 200430DEST_PATH_IMAGE203
为光速；
Figure 214654DEST_PATH_IMAGE205
为脉冲重复频率；
Figure 936098DEST_PATH_IMAGE207
为距离库长度，
Figure 795600DEST_PATH_IMAGE208
为脉冲宽度；
Figure 921819DEST_PATH_IMAGE210
为距离库数；
根据模拟当前发射状态扫描角角度、方位角角度、水平波束宽度、垂直波束宽度，通过公式（14）和公式（15）计算每一个发射波束的角度约束范围确定照射的回波区域：
Figure 841365DEST_PATH_IMAGE211
（14）
Figure 44246DEST_PATH_IMAGE213
（15）
其中
Figure 973018DEST_PATH_IMAGE215
为当前发射波束中心轴的方位角角度；
Figure 688165DEST_PATH_IMAGE216
为当前发射波束中心轴的仰角角度；
Figure 778612DEST_PATH_IMAGE218
和
Figure DEST_PATH_IMAGE220
为发射波束照射区域约束的方位角和仰角范围；
Figure 474648DEST_PATH_IMAGE221
为天线发射状态时半功率垂直波束宽度，
Figure 207111DEST_PATH_IMAGE223
为水平波束宽度；
根据模拟接收状态扫描角角度、方位角角度、水平波束宽度、垂直波束宽度，通过公式（16）和公式（17）计算每一个接收波束的角度约束范围确定照射的回波区域，计算方法为：
Figure 776764DEST_PATH_IMAGE224
（16）
Figure DEST_PATH_IMAGE225
（17）
其中
Figure 447567DEST_PATH_IMAGE227
为当前接收波束中心轴的方位角角度；
Figure 712457DEST_PATH_IMAGE216
为当前接收波束中心轴的仰角角度；
Figure 983032DEST_PATH_IMAGE229
和
Figure 404262DEST_PATH_IMAGE231
为接收波束照射区域约束的方位角和仰角范围；
通过投影法对符合角度约束范围的所有数据点计算其投影到接收波束中心轴上的长度
Figure DEST_PATH_IMAGE233
，计算公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE235
(18)
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE237
为雷达站点位置到当前接收波束中心轴末端向量形式；
Figure 742838DEST_PATH_IMAGE238
为雷达站点位置到数据点位置的向量形式；
根据长度约束条件
Figure 150817DEST_PATH_IMAGE239
来得到每一距离库内的符合条件的数据点，并通过角度约束范围获得每一个距离库内符合条件的所有数据点，以水平波束宽度
Figure DEST_PATH_IMAGE241
作为每个方位角宽度对水平
Figure 100449DEST_PATH_IMAGE243
范围模拟相控阵天气雷达的扫描过程。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽，包括：
根据每一距离库处的复频谱信号通过逆傅里叶变化得到时域的
Figure 376185DEST_PATH_IMAGE245
回波信号：
Figure 900707DEST_PATH_IMAGE247
（24）
其中
Figure 530403DEST_PATH_IMAGE248
为时域的
Figure 486989DEST_PATH_IMAGE250
回波信号，
Figure DEST_PATH_IMAGE252
为脉冲序列号，
Figure 29615DEST_PATH_IMAGE254
为脉冲积累数；
Figure DEST_PATH_IMAGE256
和
Figure DEST_PATH_IMAGE258
分别为两路正交信号；
获取时域的
Figure 475771DEST_PATH_IMAGE260
回波信号的实部和虚部：
Figure 589833DEST_PATH_IMAGE261
（25）
Figure 5902DEST_PATH_IMAGE262
和
Figure 790319DEST_PATH_IMAGE264
分别为时域的
Figure 266430DEST_PATH_IMAGE266
回波信号的实部和虚部；
根据时域的
Figure 861929DEST_PATH_IMAGE268
回波信号的实部和虚部通过公式（26）计算自相关函数：
Figure 550531DEST_PATH_IMAGE269
；
Figure 658295DEST_PATH_IMAGE270
；
Figure 305308DEST_PATH_IMAGE272
；
Figure 393962DEST_PATH_IMAGE273
；（26）
其中，
Figure 417413DEST_PATH_IMAGE275
为时域
Figure 645263DEST_PATH_IMAGE277
回波信号实部的自相关函数，
Figure 604123DEST_PATH_IMAGE279
为时域
Figure 920354DEST_PATH_IMAGE281
回波信号的实部，
Figure 216337DEST_PATH_IMAGE283
为相乘符号，
Figure 564273DEST_PATH_IMAGE285
为时域
Figure 287509DEST_PATH_IMAGE277
回波信号虚部的自相关函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE287
为时域
Figure 960543DEST_PATH_IMAGE277
回波信号的虚部，
Figure 60217DEST_PATH_IMAGE289
为时域
Figure 528238DEST_PATH_IMAGE291
回波信号的自相关函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE293
为时域
Figure 390470DEST_PATH_IMAGE294
回波信号的零阶自相关函数；
根据自相关函数通过公式（27）和公式（28）计算速度和谱宽：
Figure DEST_PATH_IMAGE295
（27）
其中
Figure 819309DEST_PATH_IMAGE296
为脉冲对处理法计算得出的该距离库处的速度；
Figure 454165DEST_PATH_IMAGE298
为脉冲重复时间，
Figure DEST_PATH_IMAGE299
，
Figure DEST_PATH_IMAGE301
为脉冲重复频率，
Figure 996267DEST_PATH_IMAGE303
为雷达波长；
Figure 595394DEST_PATH_IMAGE305
（28）
其中
Figure 105004DEST_PATH_IMAGE307
为脉冲对处理法计算得出的该距离库处的谱宽。
6.一种相控阵天气雷达回波信号仿真装置，其特征在于，所述装置包括处理器，所述处理器被配置为：
基于雷达基数据，通过双线性插值产生三维天气回波；
相控阵天气雷达天线方向图建模，模拟天线发射增益和接收增益；
配置相控阵天气雷达雷达参数及模拟波束扫描建模；
根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号；
根据每个距离库的复频谱信号生成时域的I/Q回波信号，计算速度和谱宽；
所述根据模拟波束扫描，计算每个距离库内回波强度，并构建每个距离库内复频谱信号，包括：
根据每个距离库内所有散射体的反射率因子、天线发射增益、天线接收增益，通过公式（19）计算每一个散射体的回波强度：
Figure DEST_PATH_IMAGE309
（19）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE310
为每一散射体的回波功率；
Figure DEST_PATH_IMAGE311
为每一散射体的反射率因子；
Figure DEST_PATH_IMAGE312
和
Figure DEST_PATH_IMAGE314
为当前每一散射体相对于雷达站点的方位角角度和仰角角度；
根据每一散射体的回波功率、仰角角度、方位角度，通过公式（20）计算当前距离库总的回波强度：
Figure 920382DEST_PATH_IMAGE011
（20）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE316
为该距离库总的回波强度；
Figure DEST_PATH_IMAGE318
为每一散射体该处与发射波束中心轴夹角角度；
Figure 308201DEST_PATH_IMAGE016
为每一散射体该处与接收波束中心轴夹角角度；
Figure DEST_PATH_IMAGE320
为每一散射体该处的天线发射增益，
Figure 682158DEST_PATH_IMAGE019
；
Figure DEST_PATH_IMAGE322
为每一散射体该处的天线接收增益，
Figure DEST_PATH_IMAGE323
；
根据雷达波长、脉冲重复频率、脉冲积累数、每一距离库内所有散射体的数据，通过公式（21）重构每一个散射体的回波信号功率谱：
Figure DEST_PATH_IMAGE325
（21）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE326
为单个散射体的回波信号功率谱，
Figure DEST_PATH_IMAGE328
为符合高斯分布，均值为0，方差为1的随机数；
Figure DEST_PATH_IMAGE330
为每一散射体该处的回波功率，
Figure DEST_PATH_IMAGE332
，
Figure DEST_PATH_IMAGE333
为频域的谱宽，
Figure 541048DEST_PATH_IMAGE036
；
Figure DEST_PATH_IMAGE334
为速度域的谱宽；
Figure DEST_PATH_IMAGE336
为频域范围，
Figure 286017DEST_PATH_IMAGE041
，
Figure DEST_PATH_IMAGE338
为脉冲积累数，
Figure 458504DEST_PATH_IMAGE045
为脉冲重复频率；
Figure DEST_PATH_IMAGE340
为多普勒频移，
Figure DEST_PATH_IMAGE342
，
Figure DEST_PATH_IMAGE343
为雷达波长；
Figure 957356DEST_PATH_IMAGE053
为散射体数据中的径向速度数据；
Figure DEST_PATH_IMAGE345
为加入的噪声系数；
通过公式（22）对每一距离库内所有散射体重构后的回波信号功率谱进行相干积分，得到每一距离库总的功率谱信号：
Figure 319854DEST_PATH_IMAGE057
（22）
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE347
为每一距离库总的功率谱信号，
Figure DEST_PATH_IMAGE348
为每一距离库内散射体数量；
根据每一距离库的回波强度、功率谱信号、随机相位信号通过公式（23）计算其相应的复频谱信号，
Figure DEST_PATH_IMAGE349
（23）
其中
Figure 523040DEST_PATH_IMAGE064
为复频谱信号，
Figure DEST_PATH_IMAGE351
为随机相位，
Figure DEST_PATH_IMAGE352
为虚部。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118425906B (zh) * 2024-07-04 2024-08-27 北京中科睿信科技有限公司 一种相控阵天线方向图实时仿真方法、设备及介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105891831A (zh) * 2016-03-29 2016-08-24 成都信息工程大学 多普勒天气雷达快速扫描方法
CN112379342A (zh) * 2020-11-02 2021-02-19 上海无线电设备研究所 一种星载测云雷达回波模拟及回波特征参数精度估算方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8736484B2 (en) * 2010-08-11 2014-05-27 Lockheed Martin Corporation Enhanced-resolution phased array radar
CN106054195B (zh) * 2016-05-31 2018-07-06 中国民航大学 基于空时最优处理器的湍流谱宽估计方法
CN108761406A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 中国气象局气象探测中心 天气雷达的性能优化评估仿真系统
US11630203B2 (en) * 2019-06-25 2023-04-18 Raytheon Company Ground station sensing of weather around an aircraft
CN110726980A (zh) * 2019-10-30 2020-01-24 金肯职业技术学院 一种机载相控阵天气雷达对地表杂波的分析方法
CN111505615B (zh) * 2020-04-27 2022-06-21 南京恩瑞特实业有限公司 一种横向圆柱面双偏振相控阵模块及雷达系统
CN211957883U (zh) * 2020-06-12 2020-11-17 中国气象局气象探测中心 一种双偏振相控阵天线及双偏振相控阵天气雷达
CN111983617B (zh) * 2020-07-15 2023-02-03 中国人民解放军国防科技大学 双偏振相控阵天气雷达
CN113655455B (zh) * 2021-10-15 2022-04-08 成都信息工程大学 一种双偏振天气雷达回波信号仿真方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105891831A (zh) * 2016-03-29 2016-08-24 成都信息工程大学 多普勒天气雷达快速扫描方法
CN112379342A (zh) * 2020-11-02 2021-02-19 上海无线电设备研究所 一种星载测云雷达回波模拟及回波特征参数精度估算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
相控阵天气雷达气象雷达方程修正研究;严军超等;《现代雷达》;20150531(第5期);第1-5页 *

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