风廓线雷达中频数字系统设计与仿真

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风廓线雷达论文:基于时—频分析的风廓线雷达信号处理研究

风廓线雷达论文:基于时—频分析的风廓线雷达信号处理研究

风廓线雷达论文:基于时—频分析的风廓线雷达信号处理研究【中文摘要】风廓线雷达主要是利用大气湍流对电磁波的散射作用对大气风场等物理量进行探测的遥感设备,它的探测对象主要是晴空大气,可以提供大气风场、湍流场、风切变状况等气象要素信息,具有时空分辨率高、精度高等特点,已经广泛应用于大气探测、航空航天等领域。

目前国内风廓线雷达在硬件方面已达到国外的先进水平,但在信号处理、谱矩估计及数据质量控制方面与国外差距较大。

因此开展风廓线雷达信号处理算法和应用的研究具有十分重要的意义。

本文首先分析了国内外风廓线雷达的发展及研究现状,并通过查阅大量文献,对风廓线雷达典型干扰源如地物杂波、间歇杂波等信号的特征作了归纳和总结。

接着,介绍了基于快速Fourier变换(FFT)的经典风廓线雷达信号处理方法,并列举目前具有代表性的各类改进算法,分析它们在应用中存在的不足。

时-频分析已广泛的用于处理非平稳信号。

时-频分析中分数阶Fourier变换(FRFT)具有能够使间歇杂波(Chirp信号)在分数阶Fourier域能量聚集的特性,在此基础上,本文提出了基于FRFT的杂波抑制方法,给出了具体的算法推导过程及实现流程。

针对两个代表性的仿真风廓线雷达回波信号,其中包括出现单个间歇杂波的回波信号以及出现两个间歇杂波的回波信号,对该算法进行验证。

将该算法与经典方法进行对比,表明该方法杂波抑制效果明显。

最后通过信杂比改善因子对该算法性能进行分析,得出杂波抑制后的信杂比较杂波抑制前的信杂比有较大提高,且杂波抑制前后信杂比成近似线性关系。

在验证FRFT能够较好地抑制风廓线雷达间歇杂波的基础上,考虑到FRFT检测杂波的计算量较大,利用间歇杂波Zak变换的时-频分布特点,提出基于Zak变换和FRFT相结合的间歇杂波抑制方法。

文中给出了具体的算法实现流程。

通过仿真表明该算法与经典方法相比,杂波抑制效果明显;与FRFT方法相比,将杂波检测二维搜索问题变为一维搜索问题,计算量大大减少。

中频数字化接收机系统建模与仿真-最新文档

中频数字化接收机系统建模与仿真-最新文档

中频数字化接收机系统建模与仿真Modeling and Simulation of IF Digital ReceiverXIANG Bing(China Airborne MissileAcademy,Luoyang,471009,China):Conventional IF digital receiver uses the Simulink module in Matlab to create the modeling and simulation,the function module is realized by subfunction of Matlab,so the difference is existed between system models and hardware implementation,and the simulation results are in consistent with the fact.How to create the modeling and simulation by using Matlab programming language,make the system modeling according with the hardware as soon as possible are introduced,and the simulation results reflect the factual capability much more.Keywords:software radio;IF digitalreceiver;Matlab;PCM-FM中频数字化接收机是基于软件无线电的思想,根据带通采样定理将射频接收机输出的中频信号通过ADC(模/数转换器)转换成数字信号,并通过数字下变频将中频信号变换到数字基带,然后在基带进行数字化解调和处理。

风廓线雷达信号处理机设计与实现

风廓线雷达信号处理机设计与实现
1 1 双 D P板 . S
每 片 D P的存储器 接 口接有 18KX 2位 的同步 S 2 3
静态存储器(S A 和 4M× 2 SR M) 3 位的同步动态存储器 (D A , 6 S R M)2 个字的突发传输速率可达 34M / , 5 3 B s可
实现无缝 连接 。两 D P之 间还 接有 低 等 待 的 8KX 2 S 3 位双端 口 R M, 直接 进 行 数 据 交换 。通 过 板 内 P I A 可 C 接 口及 D P主机通道接 口( P ) S H I可实现两 SR M 之 间 SA 数 据 的直 接 存 取 ( MA) 或 者 将 某 个 S R M 的数 据 D 、 SA 传递 给另一 个 D P S。
CHEN HHa c .hu
( aj gR sac stt o lc ois eh o g , N nig2 0 1 ,C ia N ni eerhI tue f et nc c n l y a j 10 3 hn ) n ni E r T o n
【 btat T ed a D P+F G yt t c r o r a s n rcs r s r oe.T ef co n ei fh A s c】 h ul S r P A ss m su t e f a r i a poes o sd h n t nadds o te e r u a d gl o ip p u i n g
维普资讯
第2卷 8
第 5期
现 代 雷 达
M o en d r d r Ra a
V 1 2 No 5 o. 8 .
20 06年 5月
Ma 0 6 y 20
53
风 廓 线 雷达 信 号 处理 机 设 计 与 实现

风廓线雷达原理ppt课件

风廓线雷达原理ppt课件

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风廓线探测高度以及工作频率图如下
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14
风廓线仪系统结构框图
风廓线仪主要由五部分组成:天馈﹑发射/接收机﹑信号处理器﹑数据处理及监控分 机。图中虚线部分为声发射器,与风廓线仪联合使用,构成无线电—声探测系统。
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NO.4
风廓线雷达的分类
根据天线制式的Βιβλιοθήκη 同,风廓线雷达可分为两大类:一类是采用相控阵天线 的相控阵风廓线雷达;另一类是采用抛物面天线的风廓线雷达。
国内外发展及应用
风廓线雷达诞生于20世纪80年代,近三十年已经在国
际气象组织得到认可和广泛使用。美国于1992年开始在美国
建成包括35部风廓线雷达的观测网,并进入业务运行,多年
来的运行结果表明,风廓线雷达网资料能满足观测精度的要
求,他的时空分辨率超过任何高空风测量系统。NOAA(美
国国家海洋和大气管理组织)在对风廓线雷达网进行评估时
有自主的风廓线雷达网
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3
▪LO美GO国
➢ NPN(35部对流层),间隔200公里,每个站 配有一套GPS水汽监测系统。CAP(60多部 各种型号),由35个部门建设的风廓线雷达 组成。
➢ 探测数据和设备的状态信息一起被发送到位 于Bloulder的风廓线雷达控制中(PCC)。 经过数据处理和质量控制,每小时平均的风 数据和温度数据经过计算后发送给NOAA风 廓线雷达网(NPN)的用户。
单波束工作方式:风廓线雷达在探测时,在某一时刻只有一个波束,雷达仅沿这一
个波束方向发射脉冲进行探测。完成一个波束方向的探测之后,将波束切换到下一个 方向,进行下一个波束方向的探测,直到完成所有波束方向的探测,便完成一个探测 周期,再接着进行下一个周期的探测。因为技术条件的限制,抛物面天线雷达只能采 用单波束的工作方式。

基于风廓线雷达的预报辅助系统算法设计及实现

基于风廓线雷达的预报辅助系统算法设计及实现

基于风廓线雷达的预报辅助系统算法设计及实现作者:李昌昊邹德龙陈贤军梁晓京来源:《科技创新与应用》2020年第29期摘; 要:文章介绍了基于南宁机场风廓线雷达的预报辅助系统的二次产品模块及相关算法,并对系统各模块的实现方法进行简要描述。

本系统基于Javascript+html5框架,采用B/S 结构模式,以网页形式显示水平风速的垂直切变空间分布、最大探测高度、水平风速等值线、垂直风速等值线以及水平风速风羽图等五个模块的产品。

本系统界面简洁友好,各类产品列表清晰直观,告警功能可有效提高使用者工作效率。

此外,本系统可为专业气象用户预测强对流天气发生、发展及结束提供有力的气象依据,具有较好的应用前景。

关键词:风廓线雷达;预报辅助系统;算法设计中图分类号:P49; ; ; ; ; 文献标志码:A; ; ; ; ;文章编号:2095-2945(2020)29-0031-04Abstract: This paper introduces the secondary product module and related algorithm of the forecast assistant system based on the wind profiler radar (WPR) in Nanning Airport , and briefly describes the realization methods of each module of the system. The system is based on JavaScript + HTML5 framework, and adopts B/S structure mode to display the products of five modules,including vertical shear spatial distribution of horizontal wind speed, maximum detection height,horizontal wind speed contour, vertical wind speed contour and horizontal wind plume map, in the form of web page. The interface of the system is simple and friendly, the list of various products is clear and intuitive, and the alarm function can effectively improve the work efficiency of users. In addition, the system can provide a strong meteorological basis for professional meteorological users to predict the occurrence, development and end of severe convective weather, and has a good application prospect.Keywords: wind profiler radar (WPR); forecast assistant system; algorithm design 引言風廓线雷达诞生于20世纪80年代,其利用多普勒效应,可以连续获得测站上空高时空分辨率的水平风廓线、垂直速度、大气折射率结构常数等信息,对提升中小尺度灾害性天气监测能力、提高短期数值天气预报模式质量、实现对重大灾害性天气全天候监测及提高灾害性天气预报监测预警的时效性和准确率可起到促进作用。

CFL―03型风温廓线雷达数字中频接收机总线驱动开发精品文档4页

CFL―03型风温廓线雷达数字中频接收机总线驱动开发精品文档4页

CFL―03型风温廓线雷达数字中频接收机总线驱动开发0 引言CFL-03型风温廓线雷达数字中频接收机主要完成中频模拟信号的模数转换、数字下变频、数字滤波等处理,最终生成数字I、Q信号,通过PCI9054总线以DMA方式送到工控机内存中,由信号处理软件进行时域积累、脉压、去直流、加窗、FFT变换,形成多谱勒功率谱密度分布数据,再进行谱积累、谱估计等处理。

1 PCI9054芯片简介PCI9054是由美国PLX公司生产的先进的PCI I/O加速器,采用了先进的PLX数据流水线结构技术,符合PCI本地总线规范2.2版;针对不同的处理器及局部总线特性,有M、C、J三种模式可选;配有可选的串行E2PROM 接口,本地总线时钟可与PCI时钟异步。

PCI9054内部有6种可编程的FIFO,以实现零等待突发传输及本地总线与PCI总线之间的异步操作;支持主模式、从模式、DMA传输方式,被广泛应用于嵌入式系统中,是目前主控设备PCI桥接器的主流芯片。

2 环境搭建开发工具由Visual C++ 6.0、Windows XP DDK和Compuware DriverStudio 3.1组成。

首先,按照Visual C++ 6.0、Windows XP DDK、Compuware DriverStudio 3.1的顺序安装这三个软件。

其次,DriverStudio 安装之后,在Visual C++ 6.0编成工具栏中自动添加了一个菜单DriverStudio。

然后,在Visual C++ 6.0中打开DriverWorks\source目录下的VdwLibs.dsw,之后选择DriverStudio工具栏的DDK BuildSetting,设置DDK所在的目录,例如D:\WINDDK\2600。

最后,选择Batch Build菜单,点击Rebuild All,创建自己的库文件。

否则编译WDM 程序时,将出现编译错误。

3 PCI驱动程序的创建创建一个PCI驱动程序框架的一般顺序是:点击开始→程序→Compuware DriverStudio→develop→driver wizards。

雷达仿真模拟系统的设计与应用

雷达仿真模拟系统的设计与应用

应用设计Applications今日电子 · 2018年7月 · 雷达仿真模拟系统的设计与应用陕西黄河集团有限公司设计研究所 巴文祥 侯育星随着现代战争的发展,电子对抗技术越来越受到世界各国的重视,在雷达的生产研制过程中,为了预先对设备的性能和技术指标进行验证,传统的雷达整机调试需采用飞机或者飞艇来配合试验,由于系统庞大、人力物力消耗巨大给试验带来诸多不便。

随着计算机技术和模拟仿真技术的飞速发展,雷达仿真模拟技术也得到了较好的进步,雷达仿真模拟系统具有系统相对简单,使用灵活和低成本等优势在现代军事电子对抗领域得到了广泛的应用。

同时,雷达仿真模拟系统可以模拟多样性目标和大规模目标群,实现目标定位跟踪,环境适应性、抗干扰能力和目标识别等技术指标验证,大幅度的提高了军事训练的真实性和节省了训练开支,提高了技术人员和战士的技术水平,本文主要介绍雷达仿真模拟系统的设计和应用。

总体设计方案雷达仿真模拟系统可以实现两种形式的模拟,第一、模拟目标和干扰回波,同时将模拟目标和干扰回波以中频信号的方式注入雷达系统中,这时雷达系统所接收的信号有仿真目标回波、真实环境回波和干扰回波,用这种方式基本可以有效地评估雷达的技术性能,并节省了设备成本投入。

第二、模拟全部雷达回波,同时模拟目标、干扰和环境回波,采用中频信号和射频信号注入雷达系统,由于背景杂波建模精度和信号注入方式的限制,只能进行有限条件的模拟,该方式主要用在系统评估和设备调试时使用。

雷达仿真模拟系统主要可以实现以下几种模拟信号。

1)目标模拟,可以实现多目标模拟,能模拟目标的运动特性,R C S起伏特征,多普勒频移;2)干扰模拟,可以实现有源干扰和欺骗式干扰模拟,有源干扰主要有:随机噪声干扰、噪声调频干扰、噪声调幅干扰、扫频干扰、脉冲调制干扰;欺骗式干扰包括:应答式干扰、数字储频式干扰等;3)环境杂波模拟,可实现地杂波和云雨杂波的模拟。

系统总体结构和功能1 模拟器总体结构模拟系统仿真软件运行在主控计算机上,在计算机显控界面完成目标、干扰信号和战场环境设置、实时状态控制和仿真各种工作模式,雷达模拟器按软件框架运行,实现设备运行管理,通过接收设置参数和控制状图1 雷达模拟器总体结构图2 雷达模拟器功能框图应用设计Applications态字完成雷达仿真,模拟系统在运行前将相应的信号参数、控制命令和杂波数据进行预处理,形成数据模型数据库和实时数据库,总体结构如图所示。

风廓线雷达中频数字接收机设计研究

风廓线雷达中频数字接收机设计研究
以得 到大 气 的 风 场 信 息 。通 过 多 普 勒 测 速 和 无 线 电测距 原理 的结 合 , 进而 可 以得 到不 同高 度 上 的 风
干扰、 杂波以及 机 内的噪声 , 信号保 持尽可能多 使
的目标信 息, 以进行进 一步 的信号 处理 和数据 用
处理。
本设计中的中频数字接收机系统框图如图 1 所 示 , 采样过程是带通采 , 通过带通采样后 , 信号的
谱平均
台, 以算法和软件来进行信号处理的中频数字接收
机技 术近 年来发 展迅 速 J 。
1 中频 数字接收机 系统 的设计
雷达接 收机 是 雷达 系 统 的 重要 组 成 部 分 , 的 它
图 1 中频数字接 收机 系统框 图
风廓线雷达的发射信号 , 一般是等幅、 单色( 频 谱很窄) 的脉冲波 , 称为载波 , 以表示为 : 可

21 Si e . n g 02 c Tc E g . . h r
风 廓线雷达中频数字接收机设计研究
侯武威 袁安 民 赵颖辉 汪筱 阳
( 空军工程大学电讯工程学 院, 西安 7 0 7 ) 10 7


风廓 线雷达是用于大 气风场探测 的无线 电遥感系统 , 的雷达接收机采 用模 拟接 收机 , 传统 结构 繁琐 且信号处理 精度
s =口 £ e 0 ( )j t w () 1
主要功能是对雷达天线接收到的微弱信号进行 放 大、 变频、 滤波及数字化处理 , 同时抑 制来 自外部的
2 1 年 4月 5日收到 02 第一作者 简介 : 侯武威 ( 9 8 ) 男 , 18 一 , 陕西渭 南人 , 军工程 大学 电 空 讯工程学 院硕士研究 生, 研究方 向: 无线 电导航 。Em lw w i 2 - m : u e 14 l

一种风廓线雷达接收机设计与实现

一种风廓线雷达接收机设计与实现

一种风廓线雷达接收机设计与实现摘要:详细介绍了一种风廓线雷达接收系统的设计与实现。

该系统采用了多项先进技术,包括超高灵敏度、大动态范围、数字中频等,具有系统灵敏度自动标定功能,提高了系统的微弱信号检测能力。

关键词:接收机高灵敏度大动态1 引言风廓线雷达以晴空湍流为探测目标,利用大气湍流对雷达电磁波的散射作用和脉冲多普勒雷达技术,获取空中水平风向、风速等数据。

为了获得微弱的回波信号,要求接收机具有超高灵敏度和较大的动态范围。

本文详细介绍了一种风廓线雷达接收机的设计与实现。

该接收机采用了多项先进技术,包括超高灵敏度、大动态范围、数字中频等,具有系统灵敏度自动标定功能,提高了系统的微弱信号检测能力。

2 系统组成与功能接收机主要由限幅开关耦合放大组件(含T/R开关、耦合器、低噪声放大器)、高频带通滤波器、上变频器、下变频器、标定单元、中频通道盒、数控衰减器和数字中频盒、电源板等组成。

组成框图如图1。

其功能主要有:a、将频综分系统输出的本振和调制信号经上变频输出射频激励信号;b、将接收到的射频回波信号进行低噪声放大、滤波,然后进行下变频,变换为中频信号,中频信号送入数字中放盒进行AD采样、数字下变频、IQ解调、滤波后输出至信号处理;c、在标定状态时,可根据需要完成灵敏度和噪声系数标定。

图1 接收机组成框图3 主要性能工作频率:1300MHz±10MHz;噪声系数:≤2dB;线性动态范围:≥70dB (含STC、AGC);中频频率:60MHz±1MHz;中频带宽:≥2.5MHz;最小可检测信号功率:≤-147dB。

(终端测量)4设计方案工作原理与传统雷达接收机原理相似,采用下变频方案,射频回波信号经限幅开关耦合放大器放大、高频带通滤波器滤波后与本振信号下变频得到中频信号输出;上变频器将调制信号与本振信号上变频,得到的信号作为发射激励信号;在标定状态下,根据标定选择开关可将标定信号上变频,通过数控衰减器送限幅开关耦合放大器的耦合端进行速度和灵敏度标定。

风廓线雷达

风廓线雷达

信号处理:相参累积,非相参累积,傅里叶 分析,谱数据处理等
数据处理\显示系统:数据处理主要是进行矢 量合成, 得到每个距离单元上的合成风矢量, 并以一定方式显示在CRT上, 微机即可。
风廓线雷达的特点
(1)获取资料的时间和空间分辨率高,风廓线雷 达的测量具有很高的时间和空间分辨率。从此意义 上讲风廓线雷达的测量具有连续和实时的特点。
指数产生相应的涨落会使波束的电磁信号被散射,
其后向散射将产生一定功率的回波信号,风廓线仪 就是通过接收处理这些回波信号来获取风场的信息。
实际仪器设计为三波束或五波束轮流发送,测出沿各波 束发射方向的径向风速,就可合成垂直运动速度、水平 风向和风速。就如图所示的为三波束,一束向上,两束 分别以α向东和向北倾斜。雷达在器探测周期信号束会 由垂直转向东,再转向北,最后又回到垂直位置,将会 得到不同方向的三组多普勒要素,根据矢量合成原理, 最终得到代表站上空的风向和风速。
(2)获取资料的种类多,风廓线雷达能够提供多 种气象信息。风廓线雷达在提供详细的风场结构及 其随时间演变的同时,还能够提供大量的可以用于 大气科学研究和天气预报的有用信息。特别是,常 规探测手段很难获取这些资料。
(3)遥感方式,风廓线雷达属于遥感设备,特别 适合需要无球探测的场合,如机场的测风应用。
(2)模块箱:内部有24 个模块分别控制24 组天线。
(3) 收发装置: ①向模块箱里的激励单元传送发射信 号,并对各波束进行控制。②从模块箱接收观测信号, 并检测出信号的相位。③在收发装置中还产生这个 系统的时间信号,用于系统的时序控制。
(4) 数据处理单元:主要是用计算机处理收发装置送 来的数据,以图形方式将处理后的产品显示出来,同 时保存数据文件

民用机场风廓线雷达系统技术规范

民用机场风廓线雷达系统技术规范

民用机场风廓线雷达系统技术规范管理程序中国民用航空局空管行业管理办公室编号:AP-117-TM-2013-01下发日期:2013年8月6日民用机场风温廓线雷达系统技术规范目录第一章总则 (2)第二章系统构成及功能 (2)第一节一般规定 (2)第二节产品输出功能 (4)第三章系统性能 (6)第一节整体性能 (6)第二节各子系统性能 (7)第四章环境适应性 (12)附录一信号功率的谱矩及信噪比计算方法 (14)附录二风速、风向及Cn2计算方法 (15)附录三风温廓线雷达数据格式 (16)民用机场风温廓线雷达系统技术规范第一章总则第一条为规范民用机场风温廓线雷达系统(以下简称风温廓线雷达)的建设和运行,根据《中国民用航空气象工作规则》,制订本规范。

第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分(以下称民用机场)的风温廓线雷达系统的建设和运行。

第三条民用机场风温廓线雷达系统的构成、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。

第四条风温廓线雷达按照安装方式不同分为固定式和可移式两种。

可移式主要有车载可移式和方舱可移式两种。

第二章系统构成及功能第一节一般规定第五条风温廓线雷达主要由天线分系统、发射分系统、接收分系统、信号处理分系统、监控分系统、标定分系统、通讯分系统、数据处理及应用终端、配电分系统、RASS(Radio-Acoustic Sounding System,无线电-声探测系统)分系统构成。

第六条风温廓线雷达采用全相参脉冲多普勒体制。

第七条风温廓线雷达采用相控阵技术、全固态发射技术、数字接收机技术、脉冲压缩技术等。

第八条风温廓线雷达具有探测大气虚温的功能。

第九条风温廓线雷达应当具有实时采集功率谱数据,对功率谱数据进行信噪比计算、噪声电平计算、干扰信号剔除、杂波剔除、信号提取、谱矩估计、数据质量控制功能。

第十条风温廓线雷达应当具有生成风速、风向、垂直气流、Cn2(Refractive Index Structure Constant,大气折射率结构常数)、谱宽、信噪比等数据产品的功能。

风廓线雷达原理

风廓线雷达原理

国内外发展及应用
风廓线雷达诞生于20世纪80年代,近三十年已经在国 际气象组织得到认可和广泛使用。美国于1992年开始在美国 建成包括35部风廓线雷达的观测网,并进入业务运行,多年 来的运行结果表明,风廓线雷达网资料能满足观测精度的要 求,他的时空分辨率超过任何高空风测量系统。NOAA(美 国国家海洋和大气管理组织)在对风廓线雷达网进行评估时 指出: 6分钟的风廓线资料能显示出锋面,短波波动,气旋 和重力波等系统连续详实的演变过程,资料通话后,明显地 改善了3-6h临近数值预报结果,美国还计划研制是用于热带 海洋地区的太阳能自动风廓线系统。日本与2003年6月建成 包含31部风廓线来打的气象业务观测网,观测资料在多个领 域地得到广泛应用,芬兰,德国,瑞士,英国,法国都建早 有自主的风廓线雷达网
WINDAS用于预报台风、 梅雨和中纬度低压引 起的强降水。
国内情形
中国气象局所属部门陆续 在北京、上海、唐山、张北、 青岛、深圳、大理、电白等 地布设了数十部风廓线雷达。
• 随着我国国民经济的发展。当前对气象保障工作的要求越来越高,各级气象 部门对风廓线雷达愈来愈迫切。在中国气象局完成多普勒天气雷达网的建设 后,预计风廓线雷达将是下一个重要的布网装备。
由于大气湍流折射率的不均匀性,会引起电磁波的散射。向空中发射电磁 波,即使在晴空大气中也会接受到大气的回波。大气湍流散射的雷达方程为:
其中Pr为雷达接收到的回拨功率,Pt为雷达发射的脉冲功率。 h为雷达的
取样长度,τ为雷达发射脉冲宽度,L是雷达天馈雄的损耗,R是回波所在距离。
基本工作原理
为了获取风廓线雷达上空的三维风速信息,至少需要三个不共面的波束 为此,一些风廓线雷达,特别是抛物面天线风廓线雷达 一般采用三个固定 指向波束。三个波束一般是:一个垂直波束,两个倾斜束。倾斜波束的天 顶角一般在十五度左右。但是为了提高高空探测精度相控阵风廓线雷达一 般会采用5个固定指向波束。

上海世博园风廓线雷达TWP3发射机控制系统设计与实现

上海世博园风廓线雷达TWP3发射机控制系统设计与实现

上海世博园风廓线雷达TWP3发射机控制系统设计与实现张垚;尹春光;刘强【摘要】The design ideas and features of the transmitter control system of the TWP3 boundary-layer wind profiler, which was located in the World Expo Park, are described. Based on the effective mechanism of repetitive judgment and reset, the control system implements the on-line monitoring of the transmitter, RF switch control, fault location, and self-protection by the programmable language FPGA and microcontroller. The sampled data for the control circuit includes voltages, temperature and RF signals, and fault information which would be visually displayed on the screen of the transmitter and also be uploaded to computers. The control system played an important role in debugging the transmitter and relative parts of the wind profiler.%介绍坐落在上海世博园内TWP3边界层风廓线雷达系统发射机控制系统设计思路及其功能特点.控制系统基于FPGA和单片机的程序控制实现手段.系统功能包括状态监控、射频通路控制、故障诊断定位、自动保护和自修复.发射机的各个监控量会在本机液晶屏幕显示以便用户的使用和观察,同时将重要的参数上传等.该控制系统自身监控功能的完善,对于发射机本身的调试以及在整个雷达系统的联合调试测量中都起到了至关重要的辅助作用.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2012(040)001【总页数】5页(P15-19)【关键词】FPGA;状态机;故障诊定;自复位;数字滤波【作者】张垚;尹春光;刘强【作者单位】北京敏视达雷达有限公司,北京100085;上海市气象信息与技术支持中心,上海200030;北京敏视达雷达有限公司,北京100085【正文语种】中文风廓线雷达是利用大气湍流对电磁波的散射作用对大气风场等物理量进行探测的遥感设备,它的应用领域非常广泛,包括气象预报与预警、民航飞行与军事国防领域[1]。

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wa s s t u d i e d i n t h i s p a p e r .T h e d e s i g n a n d s i mu l a t i o n d e mo n s t r a t e t h a t i t c a n s a t i s f y t h e r e q u i r e me n t s o f WP R r e l— a t i me s i g n l a p r o c e s s i n g .T h e s y s t e m b r i n g s t h e a d v a n t a g e s o f h i g h r e l i a b i l i t y ,h i g h r e l a t i me ,h i g h e x t e n s i b i l i t y nd a l o w
s p a t i a l r e s o l u t i o n,a n d t h e a n lo a g r e c e i v e r a d o p t e d b y t r a d i t i o n l a WP R r e c e i v e r i s c o c k a ma mi e a n d t h e p r e c i s i o n o f
摘要 : 研究风廓线雷达系统优化设计问题 , 由于我国地处东亚季风 区, 气候 条件复杂 , 因此 天气预报误差 大。采用传统 的跟 踪气球 的方法 , 获得高空风信息的时间与空间分辩 率低 和传统 的风廓线雷达模拟接收机结构繁琐且信号处理精 度不高 。为 解决上述 问题 , 提 出了一种新的风廓线雷达中频数字系统设 计方案 , 通过 对方案进行设计 和仿真 , 验证 了方 案的可行 性 , 能 够满足风廓线雷达实时信号处理的要求 , 并证明系统具有可靠性高、 实 时性好 、 可扩展性和低成本等优点 。 关键词 : 风廓线雷达 ; 软件无线 电; 中频数字系统 ; 实时信号处理
t e d i n E a s t As i a mo n s o o n r e g i o n, t h e c l i ma t i c c o n d i t i o n s a r e c o mp l e x,t h e r e f o r e, t h e we a t h e r f o r e c a s t e l T O l  ̄a re l rg a e . T h e s h o r t c o mi n g s a r e t h a t t h e t r a c k i n g b a l l o o n o f d e t e c t i n g wi n d i fo n r ma t i o n o f h i g h lt a i t u d e h a s a l o w t e mp o r l a a n d
中 图分 类 号 : T N 9 5 5 文 献标 识 码 : A
De s i g n a n d S i mu l a t i o n o n I F Di g i t a l S y s t e m o f Wi n d Pr o i f l e r Ra d a r
s i g n a l p r e t r e a t m e n t i s n o t h i g h . T o s o l v e t h e a b o v e p r o b l e ms , a n o v e l WP R i n t e r m e d i a t e ̄ e q u e n c y ( I F )d i s t l a s y s t e m
HOU W u-we i , YUAN An -mi n, ZHAO Yi n g —h u i
( T h e I n f o r ma t i o n a n d N a v i g a t i o n I n s t i t u t e ,A i r F o r c e E n g i n e e r i n g U n i v e r s i t y , X i ’ a n S h a n x i 7 1 0 0 7 7 , C h i n a ) AB S T RA C T: R e s e a r c h t h e o p t i m i z a t i o n o f t h e d e s i g n p r o b l e m o f Wi n d P r o i f l e R a d a r ( WP R )s y s t e m.C h i n a i s l o c a -
c os t .
KE YW ORDS: Wi n d p r o i f l e r r a d a r ; S o f t wa re r a d i o ; I F d i g i t l a s y s t e m; R e a l — t i me s i g n a l p r o c e s s i n g
第3 0 卷 第3 期
文章编号 : 1 0 0 6 — 9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 2 6 — 0 4 计来自算机仿

2 0 1 3 年3 月
风 廓 线 雷达 中频 数 字 系统 设 计 与仿 真
侯 武威 , 袁安 民 , 赵 颖 辉
( 空军工程大学信息与导航学院 , 陕西 西安 7 1 0 0 7 7 )
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