[发明专利]一种基于双通道的风廓线雷达信号和数据处理方法

权利要求书

1.一种基于双通道的风廓线雷达信号和数据处理方法，是基于信号处理器和数据终端实现的，其特征在于具体步骤为：

第一步信号处理器设置两组处理参数

对于自相关时间，对流层风廓线雷达分别选用0.15～0.225、0.3～0.45秒，边界层风廓线雷达分别选用0.05～0.075、0.1～0.15秒；自相关时间和波束驻留时间分别为：

τ＝PRT×N_CI×N_FFT             (1)

T_BEAM＝PRT×N_CI×N_FFT×N_SPC    (2)

式中，τ为自相关时间，T_BEAM为波束驻留时间，PRT为脉冲重复周期，N_CI为相干积累数，N_FFT为FFT点数，N_SPC为谱平均数；

确定波束驻留时间后，根据选用的两组自相关时间，保持脉冲重复周期、FFT点数不变，计算得到两组不同的处理参数；其中，第一组参数的相干积累数是第二组参数的二倍，谱平均数是第二组参数的二分之一；

第二步信号处理器生成两组功率谱数据

信号处理器对相同的回波信号，依据两组处理参数，依次分别进行相干积累、谱变换、谱平均处理，生成两组功率谱数据；两组功率谱数据具有不同的不模糊速度和速度分辨率，分别为：

V_MAX＝λ/(4×PRT×N_CI)          (3)

V_MIN＝λ/(2×PRT×N_CI×N_FFT)    (4)

式中，V_MAX为不模糊速度，V_MIN为速度分辨率，λ为雷达波长；

第三步数据终端分别进行两组功率谱数据的处理

数据终端对两组功率谱数据，使用相同的处理参数分别进行矩估计，得到回波功率、多普勒频移、速度谱宽和信噪比；公式为：

Pr=Σi=1kpi---(5)]]>

fd=Σi=1kfipi/Σi=1kpi---(6)]]>

σ=Σi=1kfi2pi/Σi=1kpi---(7)]]>

SNR=10log(Σi=1hpiPn)---(8)]]>

式中，Pr为回波功率，f_d为多普勒频移，σ速度谱宽，SNR为信噪比，P_n为噪声功率，p_i为第i点功率值，f_i为第i点多普勒频移值；

第四步数据终端进行处理结果选取

数据终端比较两组功率谱数据的处理结果，依据信噪比高者优先原则，选取高信噪比的风谱识别和估计结果；公式为：

SNR1≥SNR2，Pr＝Pr1，f_d＝f_d1，σ＝σ1，SNR＝SNR1

SNR1＜SNR2，Pr＝Pr2，f_d＝f_d2，σ＝σ2，SNR＝SNR2    (9)

至此，实现了基于双通道的风廓线雷达信号和数据处理。