雷達(dá)信號處理若干關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、針對氣象雷達(dá)存在的距離模糊現(xiàn)象，本文提出了批次處理和相位編碼兩種解決方案；對航管一次雷達(dá)所面臨的干擾，實現(xiàn)了干擾頻譜分析和發(fā)射頻率選擇功能；對S模式二次雷達(dá)的編解碼用不同方式進(jìn)行了仿真，對位和置信度的判定算法進(jìn)行了改進(jìn)。本文所做的工作和創(chuàng)新點如下：
　　 1）WSR-88D雷達(dá)所采用的批次處理方法在一定程度上可以解距離模糊，本文對該算法進(jìn)行了改進(jìn)。為減少模糊區(qū)域，設(shè)置噪聲功率門限值，對于一次和二次回波功率都小于噪聲門限值的情況不

2、進(jìn)行距離模糊的求解，使回波數(shù)據(jù)保留了更多的信息量。實現(xiàn)了解模糊的特殊時序，以及解模糊的指令分析，用EPLD和DSP相結(jié)合的方式實現(xiàn)了解模糊算法。改進(jìn)后的算法應(yīng)用在某氣象雷達(dá)上，采集的數(shù)據(jù)表明該方法具有較好的解距離模糊效果。
　　 2）對SZ（8/64）相位碼的特性進(jìn)行了驗證，采用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行解模糊功能的仿真，并與?/4相位編碼進(jìn)行了比較。仿真表明，SZ相位編碼算法對平均速度的估計比較準(zhǔn)確，受一二次回波功率比和數(shù)據(jù)處理長度的影響較

3、小。因原先雷達(dá)的信號處理器計算能力有限，重新設(shè)計了以TigerSHARC系列DSP芯片為主的信號處理器，大大增強(qiáng)了運(yùn)算性能。優(yōu)化了數(shù)據(jù)處理流程，將數(shù)據(jù)分段，2片DSP實現(xiàn)并行計算，節(jié)約了處理時間。該信號處理器通用性好，而且可以實現(xiàn)相位編碼功能，已應(yīng)用在多部氣象雷達(dá)上。
　　 3）通過發(fā)射的長周期的休止期對航管一次雷達(dá)的所有工作頻率點進(jìn)行采樣，通過求平均后作為這些頻率點的幅度，再對這些頻率點的幅度進(jìn)行分析和判斷。在固定頻率和頻率分

4、集兩種工作模式下，通過分析，給出最優(yōu)的頻率選擇。上述功能均在FPGA中加以實現(xiàn)，實時性好，真正實現(xiàn)了頻率捷變。在將各頻率點幅值送往監(jiān)控時，用VxWorks操作系統(tǒng)編寫了通信程序。該模塊已經(jīng)在某航管一次雷達(dá)上得到應(yīng)用。
　　 4）對S模式二次雷達(dá)編解碼過程，用長除法和查表法兩種方法進(jìn)行了VHDL的設(shè)計與仿真，并進(jìn)行了比較。本文還對現(xiàn)有的位和置信度判定方法——基線多樣點法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，指出其存在錯判的情形，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施