专利名称：利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及雷达技术领域，具体涉及一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法及系统。
背景技术：
多普勒天气雷达具有实时探测回波强度(dBZ)、径向速度(V)和谱宽(W)等气象参数的功能，可对暴雨、冰雹、龙卷等灾害性天气进行有效监测和预警，对大范围降水进行定量测量，监测恶劣天气带来的风灾，获取降水区中风场信息和一定强的晴空探测能力，已广泛应用于气象、水利、航空、军事和科研等部门。多普勒天气雷达的工作原理即以多普勒效应为基�。咛灞硐治苯邓Ｗ酉喽岳状锓⑸洳ㄊ喽栽硕保梢圆舛ń邮招藕庞敕⑸湫藕诺母咂灯德手浯嬖诘牟钜欤佣贸鏊璧男畔�。运用这种原理，可以测定散射体相对于雷达的速度，在一定条件下反演出大气风场、气流垂直速度的分布以及湍流情况等。这对研究降水的形成，分析中小尺度天气系统，警戒强对流天气等具有重要意义。现有的多普勒天气雷达中一般内置了固化的谱宽标定算法，但是只能完成一个固定的预设的谱宽标定，而且是通过移相完成的。在多普勒天气雷达的使用中，需要生成指定谱宽的模拟信号来检查信号处理算法及检查接收通道、测试通道，现有技术中采用的内置的谱宽标定算法不能用来检查信号处理算法及检查接收通道、测试通道。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法及系统，用于生成实现对信号处理算法、测试通道和接收通道的测试。本发明实施例提供一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法，包括设定各项参数雷达工作频率FERQ、采样数N、脉冲重复频率PRF、预定的标准差std ；将所述各项参数代入预定的信号处理算法从而构造高斯信号；计算所述高斯信号的理论谱宽；利用测试通道和接收通道计算所述高斯信号的实际谱宽；判断所述理论谱宽和实际谱宽之间的差值是否超出预设的范围，如果是，发送第一消息，否则发送第二消息；所述第一消息用于指示所述雷达系统故障，所述第二消息用于指示所述雷达系统无故障。相应的，本发明实施例还提供一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的系统，包括设定�？椋糜谏瓒ǜ飨畈问状锕ぷ髌德蔉ERQ、采样数N、脉冲重复频率PRF、预定的标准差std ；构造�？椋糜诮龈飨畈问朐ざǖ男藕糯硭惴ù佣乖旄咚剐藕牛�
第一计算�？椋糜诩扑闼龈咚剐藕诺睦砺燮卓恚坏诙扑隳？椋糜诶貌馐酝ǖ篮徒邮胀ǖ兰扑闼龈咚剐藕诺氖导势卓恚慌卸夏？椋糜谂卸纤隼砺燮卓砗褪导势卓碇涞牟钪凳欠癯鲈ど璧姆段В环⑺湍？椋糜诘彼雠卸夏？榈呐卸辖峁鞘保⑺偷谝幌ⅲ约坝糜诘彼雠卸夏？榈呐卸辖峁袷保⑺偷诙ⅲ凰龅谝幌⒂糜谥甘舅隼状锵低彻收希龅诙⒂糜谥甘舅隼状锵低澄薰收�。本发明实施例中，本实施例中，可根据设定的参数构造所需的高斯信号，计算高斯信号的理论谱宽，并对信号进行衰减后采集雷达信号计算得到实际谱宽，通过将理论谱宽和实际谱宽的比较，可以实现对信号处理算法、接收通道和测试通道的测试。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例一提供的利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法的流程第
一示意图；图2是本发明实施例一提供的利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法的流程第
二示意图；图3是本发明实施例二提供的利用模拟谱宽进行雷达系统测试的系统的结构第
一示意图；图4是本发明实施例二提供的利用模拟谱宽进行雷达系统测试的系统的结构第
二示意图；图5是本发明实施例二提供的利用模拟谱宽进行雷达系统测试的系统的结构第
三示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例中提供了一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法及系统，用于实现对信号处理算法、测试通道和接收通道的测试。以下分别进行详细说明。实施例一本发明提供一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法，如图1所示，包括101、设定各项参数；其中上述各项参数即是雷达工作频率FERQ、采样数N、脉冲重复频率PRF及预定的标准差std ；102、将上述各项参数代入预定的信号处理算法构造高斯信号；
103、计算上述高斯信号的理论谱宽Wl ；104、利用测试通道和接收通道计算上述高斯信号的实际谱宽W2 ；105、判断上述理论谱宽Wl和实际谱宽W2之间的差值是否超出预设的范围，如果是，执行步骤106，否则执行步骤107 ；其中，上述预设的范围可由用户自行预先设定，如设置为lm/s，当然本领域技术人员也可以根据实际情况作其他的设定，在此不作具体地限制；106、发送第一消息；上述第一消息用于指不上述雷达系统故障；107、发送第二消息，上述第二消息用于指示上述雷达系统无故障。具体地,上述步骤102包括102A、根据上述预定的参数构造初始矢量信号gx[i]=i · (PRF · C/FREQ/2)/N i = 0，· · N_1 ;其中 C 为光速；102B、将所述初始矢量信号代入如下公式以构造满足上述参数的高斯信号y [i] =exp (- (gx [i]) 2/2/std2) i=0，...N_l。具体地,上述步骤103包括103A、对上述高斯信号进行离散傅里叶变换生成时域信号
权利要求
1.一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法，其特征在于，包括设定各项参数雷达工作频率FERQ、采样数N、脉冲重复频率PRF、预定的标准差std ；将所述各项参数代入预定的信号处理算法从而构造高斯信号；计算所述高斯信号的理论谱宽；利用测试通道和接收通道计算所述高斯信号的实际谱宽；判断所述理论谱宽和实际谱宽之间的差值是否超出预设的范围，如果是，发送第一消息，否则发送第二消息；所述第一消息用于指示所述雷达系统故障，所述第二消息用于指示所述雷达系统无故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各项参数代入预定的信号处理算法从而构造高斯信号包括根据所述参数构造初始矢量信号gx[i]=i · (PRF · C/FREQ/2) /N i = O,. . N-1 ;其中 C 为光速；将所述初始矢量信号代入如下公式以构造满足所述参数的高斯信号y [i] =exp (- (gx [i]) 2/2/std2) i=0, · · N_l。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述高斯信号的理论谱宽包括对所述高斯信号进行离散傅里叶变换生成时域信号
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用测试通道和接收通道计算所述高斯信号的实际谱宽包括根据所述第一零阶自相关系数RO计算脉冲衰减值db[i] = 20*log(R0)；根据所述脉冲衰减值对所述高斯信号进行衰减得到雷达信号；将所述雷达信号通过测试通道传输至接收通道；通过所述接收通道采集所述雷达信号得到时序数据z (i)；根据所述时序数据计算所述雷达信号的第二零阶自相关系数TO和第二一阶自相关系数Tl:
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括接收并显示所述第一消息或第二消息。
6.一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的系统，其特征在于，设定模块，用于设定各项参数雷达工作频率FERQ、采样数N、脉冲重复频率PRF、预定的标准差std ；构造�？椋糜诮龈飨畈问朐ざǖ男藕糯硭惴ù佣乖旄咚剐藕牛坏谝患扑隳？椋糜诩扑闼龈咚剐藕诺睦砺燮卓恚坏诙扑隳？椋糜诶貌馐酝ǖ篮徒邮胀ǖ兰扑闼龈咚剐藕诺氖导势卓恚慌卸夏？椋糜谂卸纤隼砺燮卓砗褪导势卓碇涞牟钪凳欠癯鲈ど璧姆段В环⑺湍？椋糜诘彼雠卸夏？榈呐卸辖峁鞘保⑺偷谝幌ⅲ约坝糜诘彼雠卸夏？榈呐卸辖峁袷保⑺偷诙ⅲ凰龅谝幌⒂糜谥甘舅隼状锵低彻收希龅诙⒂糜谥甘舅隼状锵低澄薰收�。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述构造�？榫咛灏ǖ谝还乖斓ピ糜诟菟鲈ざǖ牟问乖斐跏际噶啃藕舋x[i]=i · (PRF · C/FREQ/2) /N i = 0，· · N_1 ;其中 C 为光速；第二构造单元，用于将所述初始矢量信号代入如下公式以构造满足所述参数的高斯信号y [i] =exp (- (gx [i]) 2/2/std2) i=0,. . N_l。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一计算�？榘ū浠坏ピ糜诙运龈咚剐藕沤欣肷⒏道镆侗浠簧墒庇蛐藕�
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二计算�？榫咛灏ǖ谌扑愕ピ糜诟菟龅谝涣憬鬃韵喙叵凳齊O计算脉冲衰减值db[i]=20*log(RO)；衰减单元，用于根据所述脉冲衰减值对所述高斯信号进行衰减得到雷达信号；传输单元，用于将所述雷达信号通过测试通道传输至接收通道；采集单元，用于通过所述接收通道采集所述雷达信号得到时序数据z (i)；第四计算单元，用于根据所述时序数据计算第二零阶自相关系数TO和第二一阶自相关系数Tl:
10.根据权利要求6-9任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括显示�？椋糜诮邮詹⑾允舅龅谝幌⒒虻诙�。
全文摘要
本发明实施例涉及雷达技术领域，公开了一种利用模拟谱宽进行雷达系统测试的方法及系统。其中该方法包括设定各项参数雷达工作频率FERQ、采样数N、脉冲重复频率PRF、预定的标准差std；将所述各项参数代入预定的信号处理算法从而构造高斯信号；计算所述高斯信号的理论谱宽；利用测试通道和接收通道计算所述高斯信号的实际谱宽；判断所述理论谱宽和实际谱宽之间的差值是否超出预设的范围，如果是，发送第一消息，否则发送第二消息；所述第一消息用于指示所述雷达系统故障，所述第二消息用于指示所述雷达系统无故障。实施本发明实施例，可以实现对信号处理算法、测试通道和接收通道的测试。
文档编号G01S7/40GK103064069SQ20121057692
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者孙召平, 钟涛, 崔劼 申请人:北京敏视达雷达有限公司
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