[实用新型]一种风廓线雷达信号处理系统

说明书

技术领域

     本实用新型涉及信号处理与检测领域，尤其涉及一种风廓线雷达信号处理系统。

背景技术

风廓线雷达诞生于20世纪80年代，是利用大气湍流对电磁波的散射作用对大气进行探测的一种遥感设备，雷达探测的目标大气风场中的湍流对电磁波的散射非常微弱，其易受杂波和噪声等干扰影响。现有的风廓线雷达基于的算法的运算量很大，硬件实现困难；并且噪声消除和杂波抑制处理在自适应性和边界效应改善不大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种风廓线雷达信号处理系统，其具体技术方案如下：

所述风廓线雷达信号处理系统，包括风廓线雷达杂波信号处理机，监控平台以及发射机，所述风廓线雷达杂波信号处理机与所述监控平台通讯连接，监控平台与所述发射机通讯连接，风廓线雷达杂波信号处理机包括并行处理单元与预处理单元，所述并行处理单元与预处理单元线路连接，并行处理单元由DSP芯片与外部存储器连接组成，预处理单元采用FPGA芯片，所述监控平台基于MSP430系列单片机。

所述风廓线雷达信号处理系统的进一步设计在于，所述DSP芯片为TMS32C6416，所述外部存储器为32MByte SDRAM，所述FPGA芯片为XC2V1000。

本实用新型提供的处理系统优点如下：

所述风廓线雷达信号处理系统处理效能快、总线速度快、并行信号处理单元易扩展，能够有效抑制非平稳杂波干扰信号，尤其能够有效消除邻近频率的混叠影响和边界效应。

附图说明

图1是风廓线雷达信号处理系统的结构示意图。

图2是风廓线雷达杂波信号处理机的结构示意图。

图3是风廓线雷达信号处理系统的运行流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

结合图1，图2，风廓线雷达信号处理系统包括风廓线雷达杂波信号处理机，监控平台以及发射机，风廓线雷达杂波信号处理机与监控平台通讯连接，监控平台与发射机通讯连接，风廓线雷达杂波信号处理机包括并行处理单元与预处理单元，并行处理单元与预处理单元线路连接，并行处理单元由DSP芯片与外部存储器连接组成，预处理单元采用FPGA芯片，监控平台基于MSP430系列单片机。其中，DSP芯片为TMS32C6416，外部存储器为32MByte SDRAM，FPGA芯片为XC2V1000。

处理机以TMS320C6416为处理与计算的核心，辅以Virtex FPGA芯片实现数据传输及管理，并能进行辅助处理，FPGA芯片采用选用的XC2V1000可以支持840Mb/s的数据率。监控平台控制系统采用Texas Instrument公司推出的MSP430系列单片机，MSP430是低功耗单片机的一个系列，采用该系列中的F149型号单片机。

处理机系统由两片DSP芯片、一片XC2V1000 FPGA和其他外设及接口电路等构成。DSP是模块化的并行处理单元(称为节点)，信号处理机由2个结构相同的处理节点，其结构示意图如图2所示。处理节点采用1片TMS32C6416(1GHz)，32MByte SDRAM(100MHz)作为外部存储器，两个处理器节点都配置一片XC2V1000 FPGA作为数据传输链路和信号预处理器。FPGA与DSP之间采用EMIF接口及PDT(Peripheral Deviee Transfers)传输方式，FPGA可直接与SDRAM通信，将数据存储在SDRAM中而不需要DSP的干预，不占用DSP的处理时间。

本实用新型提供的风廓线雷达信号处理系统杂波抑制方法，结合图3包括如下步骤：

1）风廓线雷达杂波信号处理机接收回波信号，进行改进型经验模式分解，获得回波信号的一系列的固有模式函数分量，具体操作步骤包括

a）计算原始回波信号的所有极值点的局部平均值                                                ，使用公式(1)计算出两相邻极值点间的局部均值序列；

                                                      (1)

b）在原始数据介于和之间，利用公式(2)计算对应的时间；

                                   (2)

c)利用公式(3)加权平均计算处极值点的局部均值；