[发明专利]一种多普勒气象雷达解速度模糊方法和系统

权利要求书

1.一种多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，包括：

S1、通过多普勒气象雷达向运动气象目标同时发送第一脉冲信号及第二脉冲信号，并接收所述第一脉冲信号与运动气象目标作用后反射回的第一回波信号、第二脉冲信号与运动气象目标作用后反射回的第二回波信号，所述第一脉冲信息与所述第二脉冲信号脉冲重复周期相同；

S2、将所述第一回波信号和所述第二回波信号合成，得到合成信号；

S3、获取所述合成信号的多普勒中心频率，并基于所述多普勒中心频率，得到所述运动气象目标的无速度模糊的平均径向平均速度；

所述步骤S2具体包括：

对所述第一回波信号进行脉冲压缩处理，得到第一一维像信号，对所述第二回波信号进行脉冲压缩处理，得到第二一维像信号；

将所述第一一维像信号、第二一维像信号进行共轭相乘，得到合成信号；

所述运动气象目标的无速度模糊的平均径向速度为：

式中，c为电磁波在真空中的传播速度，为所述合成信号的多普勒中心频率，f₁为所述第一脉冲信号的载波中心频率，f₂为所述第二脉冲信号的载波中心频率。

2.根据权利要求1所述的多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，所述第一脉冲信号和第二脉冲信号相参。

3.根据权利要求1所述的多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

选择双通道多普勒气象雷达，通过所述双通道多普勒气象雷达的第一通道向运动气象目标发射第一脉冲信号，通过所述双通道多普勒气象雷达的第二通道向运动气象目标发射第二脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲重复周期相同，且所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的频率分集；

在所述第一脉冲信号、第二脉冲信号分别发射完毕后，将所述第一通道和所述第二通道切换为接收状态，并通过所述第一通道接收所述第一脉冲信号与运动气象目标作用后反射回的第一回波信号，所述第二通道接收所述第二脉冲信号与运动气象目标作用后反射回的第二回波信号。

4.根据权利要求1所述的多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，在步骤S1中，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号均为线性调频编码信号，或第一脉冲信号和所述第二脉冲信号均为非线性调频编码信号。

5.根据权利要求1所述的多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号均为线性调频编码信号，分别为：

式中，s₁(t)为第一脉冲信号，s₂(t)为第二脉冲信号，t∈[0，τ]，τ为所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲时宽，B为所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲带宽，ΔT为脉冲重复周期，f₁为所述第一脉冲信号的载波中心频率，f₂为所述第二脉冲信号的载波中心频率。

6.根据权利要求5所述的多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，所述第一脉冲信号的载波中心频率f₁、第二脉冲信号的脉冲中心频率f₂之间满足：

式中，c为电磁波在真空中的传播速度，v_rmax为所述多普勒气象雷达观测到的运动气象目标的最大径向速度。

7.根据权利要求6所述的多普勒气象雷达解速度模糊方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

通过能量均衡法获取所述合成信号的多普勒中心频率，并基于所述合成信号的多普勒中心频率、所述第一脉冲信号的载波中心频率、所述第二脉冲信号的载波中心频率，得到所述运动气象目标的无速度模糊的平均径向速度。

8.一种多普勒气象雷达解速度模糊系统，其特征在于，包括：

双通道多普勒雷达，用于向运动气象目标同时发送脉冲重复周期相同的第一脉冲信号、第二脉冲信号，并接收所述第一脉冲信号与运动气象目标作用后反射回的第一回波信号、第二脉冲信号与运动气象目标作用后反射回的第二回波信号；

处理模块，用于将所述第一回波信号和所述第二回波信号合成，得到合成信号，获取所述合成信号的多普勒中心频率，并基于所述多普勒中心频率，得到所述运动气象目标的无速度模糊的平均径向平均速度，

具体包括：

对所述第一回波信号进行脉冲压缩处理，得到第一一维像信号，对所述第二回波信号进行脉冲压缩处理，得到第二一维像信号；

将所述第一一维像信号、第二一维像信号进行共轭相乘，得到合成信号；

所述运动气象目标的无速度模糊的平均径向速度为：

式中，c为电磁波在真空中的传播速度，为所述合成信号的多普勒中心频率，f₁为所述第一脉冲信号的载波中心频率，f₂为所述第二脉冲信号的载波中心频率。