[发明专利]一种天气雷达综合标定方法及系统

说明书

本发明涉及一种天气雷达综合标定方法及系统，其中方法，包括以下步骤：接收天气雷达的射频信号；对射频信号进行预处理；根据射频数字信号计算出雷达发射信号HV分量幅度、HV相位差、脉冲宽度、天线转速、波束宽度；根据状态信息对射频数字信号进行下变频处理；对数字基带信号进行延迟、多普勒频率调制、幅度调制，得到数字基带调制信号；对数字基带调制信号进行数模转换；根据强度指标对模拟目标中频信号进行幅度控制；根据金属球回波强度对模拟目标发射功率进行标定。在本发明的技术方案中，利用标准金属球基于客观标定原则，有别于目前基于模拟目标注入方式的主观标定，主观标定选取的模拟目标幅度属假定真值，金属球客观标定具有真值基础。

技术领域

本发明涉及天气雷达的参数标定领域，尤其涉及一种天气雷达综合标定方法和一种天气雷达综合标定系统。

背景技术

天气雷达综合标定仪既可用于对被标定雷达系统辐射参数的测试，以及综合标定仪基准参数的测试，又可用于对雷达系统总体测量参数等的综合标定。在远场外回路检测包括发射功率、脉冲宽度、频谱宽度、天线波束宽度、天线增益等参数，并对其定标，其特点是全面覆盖雷达测量参数。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种天气雷达综合标定方法，其能够实现双线偏振多普勒天气雷达所有参量的快速同步测量，提高了探测数据的时效性。

本发明的另一个目的在于提供一种天气雷达综合标定系统，其采用独特的双通道全路径收发标校技术，能够极大地减小了雷达系统的双通道收发系统误差，为提高探测数据质量提供了有效保证。

为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种天气雷达综合标定方法，包括以下步骤：

利用宽带双偏振接收天线接收天气雷达的射频信号；

对射频信号进行预处理，得到射频数字信号以及对应同一射频数字信号的H、V通道数字信号；

根据射频数字信号测量射频信号的状态信息，并同时根据H、V通道数字信号计算出天气雷达发射支路的幅度校准参数Ka和相位差校准参数δ_φa；

其中，状态信息包括脉冲宽度τ、脉冲周期T、H通道同相分量I_ha、V通道同相分量I_va、H通道正交分量Q_ha、V通道正交分量Q_va、功率、H幅度A_ha、V幅度A_va、H相位φ_ha、V相位φ_va及HV相位差δ_φa，

根据状态信息对射频数字信号进行下变频处理，得到数字基带信号；

对数字基带信号进行延迟、多普勒频率调制、幅度调制，得到数字基带调制信号；

对数字基带调制信号进行数模转换，得到模拟目标中频信号；

根据雷达回波强度对模拟目标中频信号进行幅度控制，得到模拟目标信号；

获取金属球高速旋转产生的多普勒频率；

输出模拟目标信号，并控制模拟目标信号的频率与多普勒频率相等，得到模拟目标输出信号；

根据对应预设距离库的雷达回波强度计算天气雷达量程内距离库的所有模拟目标输出信号的功率，并对所有模拟目标输出信号进行强度标定；

其中，对应预设距离库的雷达回波强度的表达式为：

σ为金属球投影面积，λ为雷达工作波长，θ为雷达方位波束宽度，为雷达俯仰波束宽度，r为标定点到雷达距离，c为光速，τ为雷达发射脉冲宽度；