双偏振云雷达自适应信号处理方法、系统、介质及设备技术方案

一种双偏振云雷达自适应信号处理方法、系统、介质及设备，涉及气象雷达领域。方法包括：获取雷达的扫描方式；获取所述雷达在所述扫描方式下的扫描数据，并根据所述扫描数据确定最大相干积累次数；获取所述雷达的实时运行参数，并基于所述雷达的实时运行参数，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数。实施本申请提供的技术方案，可以自适应地调整相干累积次数，从而提高雷达系统的探测能力。统的探测能力。统的探测能力。

【技术实现步骤摘要】
双偏振云雷达自适应信号处理方法、系统、介质及设备


[0001]本申请涉及气象雷达
，具体涉及一种双偏振云雷达自适应信号处理方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]雷达的多脉冲积累的处理方法，雷达的单个脉冲能量有限，通常不采用单个接收脉冲来进行检测判决，在判决前，我们需要对多个脉冲进行处理，以提高信噪比，这种基于多个脉冲的处理方法即为积累积累方法分为相干和非相干积累，相干积累即利用接收脉冲之间的相位关系，将信号的幅度叠加，这种方法的好处是可以把所有雷达回波能量直接相加；非相干积累则再取信号包络之后进行，在此时我们丢掉了复信号的信息，只保留了模值，没有了严格的相位关系。
[0003]相干积累的结果是输出的信噪比提高了N倍，另一方面，相干积累会使得信号带宽变窄，最大测速范围减小为原来的1/N，在一定程度上限制了雷达测速能力。所以相干积累次数的选取显得特别重要。如积累次数过大，不但会没有带来信噪比增益，还会减小测速范围；过小又会影响小信号的检测。目前的雷达算法中，相干积累次数的选择通常是经验值，使得相干累积次数的选择不够准确，从而导致雷达系统对弱云层信号的探测能力较低。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种双偏振云雷达自适应信号处理方法、系统、介质及设备，可以自适应调整相干累积次数，从而提高雷达系统的探测能力。
[0005]第一方面，本申请提供了一种双偏振云雷达自适应信号处理方法，采用如下技术方案：获取雷达的扫描方式；获取所述雷达在所述扫描方式下的扫描数据，并根据所述扫描数据确定最大相干积累次数；获取所述雷达的实时运行参数，并基于所述雷达的实时运行参数，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数。
[0006]通过采用上述技术方案，根据雷达扫描数据确定出最大相干积累次数，再根据雷达的实时运行参数，自适应地调整相干累积次数，且为保证雷达观测的云体为同一个目标，即相干积累次数在调整时不能超过最大相干积累次数，从而提高雷达系统的探测能力。
[0007]可选的，所述扫描数据包括探测距离、扫描倾角以及扫描速度，所述获取所述雷达在所述扫描方式下的扫描数据，并根据所述扫描数据确定最大相干积累次数，包括：获取所述雷达的探测距离、扫描倾角以及扫描速度；根据所述探测距离、扫描倾角以及扫描速度，计算在单位时间内所述雷达的天线旋转所产生的位移；获取所述雷达的扫描参数，并根据所述位移以及所述雷达的扫描参数，确定最大相干积累次数，所述扫描参数包括FFT点数以及脉冲周期。
[0008]通过采用上述技术方案，根据雷达的探测距离和扫描倾角，即可以计算出该雷达
天线在单位时间内产生的位移，以通过位移以及雷达扫描参数来确定最大相干积累次数。
[0009]可选的，所述根据所述探测距离、扫描倾角以及扫描速度，计算在单位时间内所述雷达的天线旋转所产生的位移，包括：将所述探测距离、扫描倾角以及扫描速度代入位移公式中，计算出在单位时间内所述雷达的天线旋转所产生的位移；所述位移公式为L＝2πRcosθ/a，其中所述L为位移，所述R为探测距离，θ为扫描角度，所述a为扫描速度。
[0010]通过采用上述技术方案，将探测距离、扫描倾角以及扫描速度代入至位移公式中即可计算出雷达的天线旋转所产生的位移。
[0011]可选的，所述获取所述雷达的扫描参数，并根据所述位移以及所述雷达的扫描参数，确定最大相干积累次数，包括：获取所述雷达的扫描参数的FFT点数以及脉冲周期；将所述位移、FFT点数、脉冲周期代入最大相干积累次数计算公式中，得出最大相干积累次数；所述最大相干积累次数计算公式为：N<2πRcosθ/aTn，所述N为最大相干积累次数，所述2πRcosθ/a为位移，所述n为FFT点数，所述T为脉冲周期。
[0012]通过采用上述技术方案，根据雷达扫描参数的FFT点数、脉冲周期以及扫描速度以及位移，带入至最大相干积累次数中即可计算出相干积累次数的上限，以使后续在对相干积累次数进行调整时，可以使得调整的相干积累次数小于最大相干积累次数。
[0013]可选的，所述实时运行参数包括云层回波数据，所述获取所述雷达的实时运行参数，并基于所述雷达的实时运行参数，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数，还包括：获取所述雷达探测的云层回波数据；根据所述云层回波数据计算所述云层的反射率因子强度以及速度信息；基于所述云层的反射率因子强度以及速度信息，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数。
[0014]通过采用上述技术方案，根据云层回波数据计算出云层的反射率因子强度以及速度信息，即可根据反射率因子强度以及速度信息来实现对相干积累次数的动态调整，以使雷达系统获取较优的探测能力。
[0015]可选的，所述基于所述云层的反射率因子强度以及速度信息，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数，包括：判断所述云层的反射率因子强度是否小于预设强度；若所述云层的反射率因子强度小于预设强度，则将所述相干积累次数调整为1；若所述云层的反射率因子强度不小于预设强度，则根据所述速度信息动态调整所述相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数。
[0016]通过采用上述技术方案，将云层的反射率因子强度和预设强度进行比较，即当云层的反射率因子强度小于预设强度时，可实现对应调整该相干积累次数为1。
[0017]可选的，所述若所述云层的反射率因子强度不小于预设强度，则根据所述速度信息动态调整所述相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数，包括：若所述云层的反射率因子强度不小于预设强度，则判断所述速度信息是否小于第一预设速度；若所述速度信息小于第一预设速度，则调整所述相干积累次数为第一预设值，所述第一预设值小于所述最大相干积累次数；若所述速度信息大于或等于第一预设速度，则判断所述速度信息是否小于第二预设速度；若所述速度信息大于或等于第一预设速度且小于所述第二预设速度，则调整所述相干积累次数为第二预设值，所述第二预设值小于所述最大相干积累次数；若所述速度信息大于或者等于第二预设速度，则调整所述相干积累次数为第三预设值，所述第三预设值小于所述最大相干积累次数。
等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0026]在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0027]为了便于理解本申请实施例提供的方法及系统，在介绍本申请实施例之前，先对本申请实施例的背景进行介绍雷达的单个脉冲能量有限，通常不采用单个接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双偏振云雷达自适应信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取雷达的扫描方式；获取所述雷达在所述扫描方式下的扫描数据，并根据所述扫描数据确定最大相干积累次数；获取所述雷达的实时运行参数，并基于所述雷达的实时运行参数，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数。2.根据权利要求1所述的双偏振云雷达自适应信号处理方法，其特征在于，所述扫描数据包括探测距离、扫描倾角以及扫描速度，所述获取所述雷达在所述扫描方式下的扫描数据，并根据所述扫描数据确定最大相干积累次数，包括：获取所述雷达的探测距离、扫描倾角以及扫描速度；根据所述探测距离、扫描倾角以及扫描速度，计算在单位时间内所述雷达的天线旋转所产生的位移；获取所述雷达的扫描参数，并根据所述位移以及所述雷达的扫描参数，确定最大相干积累次数，所述扫描参数包括FFT点数以及脉冲周期。3.根据权利要求2所述的双偏振云雷达自适应信号处理方法，其特征在于，所述根据所述探测距离、扫描倾角以及扫描速度，计算在单位时间内所述雷达的天线旋转所产生的位移，包括：将所述探测距离、扫描倾角以及扫描速度代入位移公式中，计算出在单位时间内所述雷达的天线旋转所产生的位移；所述位移公式为L＝2πRcosθ/a，其中所述L为位移，所述R为探测距离，θ为扫描角度，所述a为扫描速度。4.根据权利要求3所述的双偏振云雷达自适应信号处理方法，其特征在于，所述获取所述雷达的扫描参数，并根据所述位移以及所述雷达的扫描参数，确定最大相干积累次数，包括：获取所述雷达的扫描参数的FFT点数以及脉冲周期；将所述位移、FFT点数、脉冲周期代入最大相干积累次数计算公式中，得出最大相干积累次数；所述最大相干积累次数计算公式为：N<2πRcosθ/aTn，所述N为最大相干积累次数，所述2πRcosθ/a为位移，所述n为FFT点数，所述T为脉冲周期。5.根据权利要求1所述的双偏振云雷达自适应信号处理方法，其特征在于，所述实时运行参数包括云层回波数据，所述获取所述雷达的实时运行参数，并基于所述雷达的实时运行参数，动态调整相干积累次数，所述相干积累次数小于所述最大相干积累次数，包括：获取所述雷达探测的云层回波数据；根据所述云层回波数据计算所述云层的反射率因子强度以及速度信息；基于所述云层的反射率因子强度以及速度信息，调...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光日，
申请(专利权)人：无锡智鸿达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：