新一代天气雷达退数据模糊方法探讨

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气象 与环 境 科 学
第３ ３卷
样 ， 种 离散 性 的采 样造 成 了 △ 的取 值 范 围只 能 这 在 （一订， ） 间 。相 移 订所 对 应 的 目标 物 径 向 速 １ 之 Ｔ
２ １ 最大 不模 糊速 度 ．
假设 多普 勒雷达 工作 频率 为 ， 则
收 稿 日期 ：０ ９— ９— ２ 修 订 日期 ：０ ９—１ ２０ ０ ０ ； ２０ ０—１ ０
由于脉 冲多普 勒雷 达 的采 样是 每个 脉 冲采 一个
作 者 简 介 ： 新 民 （９ ２ ， ， 南 灵 宝人 ， 级 工 程 师 ， 士 ， 事 天 气 雷 达 技 术保 障 工作 ． — ａｌｐｉｍｉ＠１３ ｃｒ 潘 １６ 一） 男 河 高 学 从 Ｅ ｍ ｉ ｘｎ ｎ ６ ．ｏ ： ｎ
潘 新 民 ，熊 毅 ，柴 秀梅 。 ，王全 周 ，崔 炳俭
（ ． 南 省 大 气 探 测 技 术 保 障 中 心 ， 州 ４ ０ ０ ； ． 国 气 象局 ， 京 １０ ８ ； １河 郑 ５０３ ２ 中 北 ０ ０ １
３ 中 国气 象 局 气 象 探 测 中 心 ， 京 １０ ８ ； ． 南 省 气 象 局 ， 州 ４０ ０ ；５ 郑 州 市 气 象 局 ， 州 ４ ００ ） ． 北 ００ １ ４ 河 郑 ５０ ３ ． 郑 ５ ０５
１ ２ 目标 径 向 速 度 和 相 位 差 关 系 ．
新 一 代 天 气 雷 达 通 常 不 是 直 接 测 量 多普 勒 频
移， 而是通 过 测量相 继 返 回 的脉 冲对 之 间 的相位 差
用批处理法 ，８ ７４采用双 脉 冲重复 频率 法 和 随机相 位 编码法 ， 四创 采用 双 脉 冲重 复频 率 法并 对 Ｓ （ ／ ４ Ｚ ８６ ） 相位编码法 进行 业务 试验 … 。通过 对新 一代 天 气雷 达常用 的获取 强度 和速度信 息方 法 的介 绍 ， 阐述
目前 我 国 基 本 完 成 了 新 一 代 天 气 雷 达 （ Ｉ — ＣＮ
Ｒ Ｄ 的布网任务 ， 网雷达 由北 京 敏视 达 雷达 有 限 Ａ ） 布
寺
多普勒 频移 和 目标 径 向速度 关 系用
２
＝
（） Ｉ
公 司 （ 称 敏 视 达 ） 成 都 国 营 第 七 八 四 厂 （ 称 简 、 简 ７４ 、 ８ ） 安徽 四创 电子 股 份 有 限公 司 （ 称 四创 ） 产 简 生 的七 种型号 ＣＮ Ａ ＩＲ Ｄ组 成 ， Ｉ Ｒ Ｄ全部采 用脉 冲全 ＣＮ Ａ
．
计 算 目标 径 向速 度 。 （ ） 中 Ｆ 为 脉 冲 重 复 频 ２式 率 ， 为 脉 冲重 复周 期 ， Ｒ 为相 继脉 冲 的时 间 间隔 Ａ
内 目标 物沿径 向变 化 的距 离 。
冲重复频率解决速 度模糊和 减少 测速 误差及 采用 ｓ ｚ 相位 编码法减少距 离模 糊 的技术 方法 ， 为新 一代 天气 雷达 资料 质量控制 和技术 保障提供借 鉴。
第 ３ ３卷
第 １ 期
气 象 与 环 境科 学
Ｍ ｅｅ ｒ ｌｇ ｃ ｌａ ｄ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌＳｃｅ ｃ ｓ ｔｏ ｏｏ ｉ ａ ｎ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｉｎ ｅ
Ｖｏ ． ３ １ ３ Ｎｏ １ ．
Ｆ ｂ． ０１ ｅ ２ ０
２１ ０ ０年 ２月
新 一 代 天 气 雷 达 退 数 据 模 糊 方 法 探 讨
事 实 上 ， 达最 终 给 出 的径 向速 度 是 多个 脉 冲 雷 对 得到 的径 向速度 的平 均值 ， 为平均 径 向速度 ， 称 而
相应 的标 准差 称为谱 宽 。
１ 多普 勒 雷 达 测 速 原 理
１ １ 目标 径 向速度 和 多普勒频 移关 系 ．
２ 最 大 不 模 糊 距 离 和 最 大 不 模 糊 速 度 关 系
速 度 模 糊 和 距 离模 糊 的方 法 ， 比 较 了三 个 新 一 代 天 气 雷 达 厂 家 退 距 离 和 速 度 模 糊 方 法 的技 术 特 点及 存 在 的 问题 在
后 ， 出 了采用 交错 发 射 双脉 冲 重 复 频 率 解 决速 度模 糊 和 减 少 测 速 误 差 及 采 用 ｓ 提 ｚ相 位 编 码 法 减 少 速 度 模 糊 的技 术 方 法 ， 指 出今 后 需 要 完 善 的地 方 。 并
来确 定 目标物 的径 向速度 。通 过测 得相 继返 回的两 个 脉 冲之 间的相 位差 △ 可 以由
＝ ＝
４ Ｔ＝ ４ｒ ， ｒ
（） 、 ２
了产生距离 和速度 模糊 的原 因 ， 比较 了这三个 厂家 在
退距 离和速度模糊 方法 的技术特 点后 ， 出 了各 自不 指 足和需要改进 的地 方 ， 同时提 出了采用交 错发射 双脉
关键 词 ： 一代 天 气 雷达 ； 度模 糊 ； 离模 糊 ； 位 编 码 ； 模 糊 新 速 距 相 解 中 图分 类 号 ： Ｎ ５ ． Ｔ ９９４ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：６ ３— １ ８ ２ １ ） １— ０ ７— ７ １７ ７４ （ ００ Ｏ ０ １ ０
引 言
相干体制 。 由于生产 厂家涉及 四家 ， 采用 的硬件 和软 件各不相 同 ， 相互 之 间存在 差异 ， 其对 于 脉 冲全 相 尤 干体制天气 雷达 的退距离 和速度模 糊方法 ， 敏视达 采
计算 。（ ） 中 ， 。 是 多 普 勒 频 率 ， 称 多普 勒 １式 就 也 频移 ； 目标径 向速度 也称 多 普勒速 度 。
摘
要 ：根 据 新 一 代 天 气 雷 达 的 技 术 特 点 ， 当前 新 一代 天 气 雷 达 存 在 的 速 度 模 糊
析， 阐述 了速 度 模 糊及 距 离模 糊产 生 的 原 因 ， 此 基 础 上 介 绍 了批 处 理 法 、 脉 冲 重 复 频 率 法 、 在 双 随机 相 位 编 码 法 退