一种相控阵天气雷达系统的标校装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种相控阵天气雷达系统的标校装置及方法，装置包括：频率源组合模块，用于在预设周期内生成标校脉冲信号；天线阵面模块，用于实时接收相控阵天气雷达系统的回波信号及标校脉冲信号；信号处理模块，用于获取标校脉冲信号标准值，根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值；数字收发模块，用于接收回波标校信号补偿值，并根据回波标校信号补偿值对回波信号进行标校，得到标校后的回波信号。本发明专利技术相控阵天气雷达系统的标校装置及方法可以生成标校脉冲信号，根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，对相控阵天气雷达系统中所有通道接收的回波信号进行实时标校，提高了相控阵天气雷达系统探测的精准度。

A calibration device and method of phased array weather radar system

【技术实现步骤摘要】
一种相控阵天气雷达系统的标校装置及方法
本专利技术涉及雷达探测领域，具体涉及一种相控阵天气雷达系统的标校装置及方法。
技术介绍
相控阵天气雷达相比传统体制天气雷达，具有高时间分辨率、高灵活性等优势，但是系统由于采用相控阵体制，系统标校、波导天线阵、数字收发模块、数据合成、信号处理都存在一定技术复杂度。为了能够准确获取作用范围内的变化快、强度大的小尺度系统灾害天气(龙卷、冰雹、暴雨等)的强度和三维速度等信息，实现对该类目标的精细化探测，需要相控阵天气相控阵天气雷达系统具备实时化、完善化的标校功能。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的相控阵天气雷达系统在变化快、强度大的小尺度系统灾害天气情况下进行探测时，回波信号出现偏差的缺陷，从而提供一种相控阵天气雷达系统的标校装置及方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种相控阵天气雷达系统的标校装置，包括：频率源组合模块，用于在预设周期内生成标校脉冲信号；天线阵面模块，用于实时接收相控阵天气雷达系统的回波信号及标校脉冲信号；信号处理模块，用于获取标校脉冲信号标准值，根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值；数字收发模块，用于接收回波标校信号补偿值，并根据回波标校信号补偿值对回波信号进行标校，得到标校后的回波信号。在一实施例中，本专利技术实施例提供的相控阵天气雷达系统的标校装置，还包括：功分网络模块，与数字收发模块及信号处理模块分别连接，用于实现频率源组合模块、数字收发模块及信号处理模块之间的信号传输。在一实施例中，信号处理模块还用于生成同步脉冲触发信号，频率源组合模块根据同步脉冲触发信号生成同步脉冲，并发送到信号处理模块。在一实施例中，信号处理模块根据接收的同步脉冲生成同步信号并发送到数字收发模块，同步信号用于控制频率源模块、数字收发模块及信号处理模块同步工作。在一实施例中，数字收发模块利用周期全采样技术实时接收标校脉冲信号、回波信号，并根据接收的回波标校信号补偿值，对回波信号进行标校。在一实施例中，标校脉冲信号标准值包括：波形幅值标准值及波形相位标准值，回波标校信号补偿值包括：波形幅值补偿值及波形相位补偿值。在一实施例中，数字收发模块还用于对实时接收的标校脉冲信号及回波信号分别进行数字量化处理，得到数字量化处理后的标校脉冲信号及回波信号。第二方面，本专利技术实施例提供一种相控阵天气雷达系统的标校方法，包括如下步骤：在预设周期内生成标校脉冲信号；获取相控阵天气雷达系统的回波信号及标校脉冲信号标准值；根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值；根据回波标校信号补偿值对回波信号进行标校，得到标校后的回波信号。在一实施例中，在获取相控阵天气雷达系统的回波信号及标校脉冲信号标准值的步骤之后，在根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值的步骤之前，还包括：标校脉冲信号及回波信号分别进行数字量化处理，得到数字量化处理后的标校脉冲信号及回波信号。第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行本专利技术实施例第二方面的相控阵天气雷达系统的标校方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行本专利技术实施例第二方面的相控阵天气雷达系统的标校方法。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的相控阵天气雷达系统的标校装置及方法，生成标校脉冲信号，根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，对相控阵天气雷达系统中所有通道接收的回波信号进行标校，提高了相控阵天气雷达系统探测的精准度。2.本专利技术提供的相控阵天气雷达系统的标校装置及方法，采用周期全采样技术，在每个采样周期内实时获取回波信号、生成标校脉冲信号，并对回波信号进行标校，进一步提高了相控阵天气雷达系统在恶劣天气环境下探测的精准度；标校装置中各个模块同步工作，减小了标校误差。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本专利技术实施例提供的相控阵天气雷达系统的标校装置的一个具体示例的示意图；图2为本专利技术实施例提供的相控阵天气雷达系统的标校装置的另一个具体示例的示意图；图3为本专利技术实施例提供的脉冲时序优化设计原理图；图4为本专利技术实施例提供的相控阵天气雷达系统的标校方法的一个具体示例的流程图；图5为本专利技术实施例提供的电子设备一个具体示例的组成图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本专利技术实施例提供一种相控阵天气雷达系统的标校装置，应用于雷达探测领域，如图1所示，包括：频率源组合模块1，用于在预设周期内生成标校脉冲信号。如图2所示，频率源组合模块1中设置标校通道单元，能够通过天线阵面模块2的耦合器将标校脉冲信号耦合到天线阵面模块2接收回路中。本专利技术实施例在每一个脉冲重复周期内都会由频率源组合模块1产生一个标校脉冲信号，标校脉冲信号可以根据标校装置中各个模块同步工作的时间及工作周期，利用脉冲时序优化设计方法产生和控制标校脉冲信号。天线阵面模块2，用于实时接收相控阵天气雷达系统的回波信号及标校脉冲信号。本专利技术实施例提出的相控阵天气雷达系统的标校装置采用全数字、全相参多普勒技术，俯仰向上电扫描，方位向上机械扫描，实时接收回波信号。天线阵面模块2将实时接收相控阵天气雷达系统的回波信号及标校脉冲信号发送到数字收发模块4。信号处理模块3，用于获取标校脉冲信号标准值，根据标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值。标校脉冲信号标准值包括：波形幅值标准值及波形相位标准值，回波标校信号补偿值包括：波形幅值补偿值及波形相位补偿值。数字收发模块4，用于接收回波标校信号补偿值，并根据回波标校信号补偿值对回波信号进行标校，得到标校后的回波信号。数字收发模块4利用周期全采样技术实时接收标校脉冲信号、回波信号及回波标校信号补偿值，对回波信号进行标校。数字收发模块4还用于对实时接收的标校脉冲信号及回波信号分别进行数字量化处理，得到数字量化处理后的标校脉冲信号及回波信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，包括：/n频率源组合模块，用于在预设周期内生成标校脉冲信号；/n天线阵面模块，用于实时接收相控阵天气雷达系统的回波信号及所述标校脉冲信号；/n信号处理模块，用于获取标校脉冲信号标准值，根据所述标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值；/n数字收发模块，用于接收所述回波标校信号补偿值，并根据回波标校信号补偿值对回波信号进行标校，得到标校后的回波信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，包括：
频率源组合模块，用于在预设周期内生成标校脉冲信号；
天线阵面模块，用于实时接收相控阵天气雷达系统的回波信号及所述标校脉冲信号；
信号处理模块，用于获取标校脉冲信号标准值，根据所述标校脉冲信号及标校脉冲信号标准值，得到回波标校信号补偿值；
数字收发模块，用于接收所述回波标校信号补偿值，并根据回波标校信号补偿值对回波信号进行标校，得到标校后的回波信号。


2.根据权利要求1所述的相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，还包括：
功分网络模块，与所述数字收发模块及所述信号处理模块分别连接，用于实现所述频率源组合模块、数字收发模块及信号处理模块之间的信号传输。


3.根据权利要求1所述的相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，所述信号处理模块还用于生成同步脉冲触发信号，所述频率源组合模块根据同步脉冲触发信号生成同步脉冲，并发送到信号处理模块。


4.根据权利要求2所述的相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，所述信号处理模块根据接收的同步脉冲生成同步信号并发送到数字收发模块，所述同步信号用于控制所述频率源模块、数字收发模块及信号处理模块同步工作。


5.根据权利要求1所述的相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，所述数字收发模块利用周期全采样技术实时接收标校脉冲信号、回波信号,并根据接收的回波标校信号补偿值，对回波信号进行标校。


6.根据权利要求1-5任一所述的相控阵天气雷达系统的标校装置，其特征在于，所述标校脉冲信号标准值包括：波形幅值...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，魏艳强，李英贺，孔龙时，王志锐，李岩松，
申请(专利权)人：航天新气象科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32