CN116299248A - 一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法，涉及信号处理器标定的技术领域，其中，标定***包括：ADC数模转化模块，所述ADC数模转化模块实现模拟信号到数字信号的转换；DAC数模转化模块，所述DAC数模转化模块实现数字信号到模拟信号的转换；FPGA模块，所述FPGA模块实现整个标定测试过程中需要的数字信号处理过程；并基于标定***，提出了一种全新的标定方法；本发明，不仅可以弥补传统测试方法的不足，还可以通过将经典天气过程的回波IQ信号还原成中频信号后，输入至待测天气雷达信号处理器，测试待测天气雷达信号处理器应对各种天气过程的能力，提升气象产品的准确性和有效性。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理器标定的技术领域，具体涉及一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法。
背景技术
本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
由于气象目标复杂多样、变化快速，气象雷达需要具备即时、精确、大动态范围的探测特性，而信号处理器作为气象雷达的核心部件，技术指标的要求同样严格。
目前信号处理器传统的测试测量方法是基于信号源、频谱仪和示波器等测试测量仪器，对信号处理器的各项技术指标进行标定，该方法能较准确的评估信号处理器的性能，但无法得到信号处理器在真实工作环境下的状态。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前信号处理器的测试测量方法，虽然能较准确的评估信号处理器的性能，但无法得到信号处理器在真实工作环境下的状态的问题，提供了一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法，不仅可以弥补传统测试方法的不足，还可以通过将经典天气过程的回波IQ信号还原成中频信号后，输入至待测天气雷达信号处理器，测试待测天气雷达信号处理器应对各种天气过程的能力，提升气象产品的准确性和有效性，从而解决了上述问题。
本发明的技术方案如下：
一种天气雷达信号处理器标定***，包括：
ADC数模转化模块，所述ADC数模转化模块实现模拟信号到数字信号的转换；
DAC数模转化模块，所述DAC数模转化模块实现数字信号到模拟信号的转换；
FPGA模块，所述FPGA模块实现整个标定测试过程中需要的数字信号处理过程。
进一步地，所述信号处理器标定***分别与待标定天气雷达信号处理器和标定***控制终端进行通信；所述待标定天气雷达信号处理器产生的中频激励信号可传输至信号处理器标定***，所述信号处理器标定***产生的标定信号可传输至待标定天气雷达信号处理器；所述标定***控制终端可将控制命令传输至信号处理器标定***，所述信号处理器标定***产生的基带IQ信号可传输至标定***控制终端；
所述标定***控制终端还与信号处理器控制终端进行通信；所述标定***控制终端可将控制命令传输至信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端可将一次气象产品结果传输至标定***控制终端；
所述信号处理器控制终端还与待标定天气雷达信号处理器进行通信；所述信号处理器控制终端可将控制指令传输至待标定天气雷达信号处理器，所述待标定天气雷达信号处理器可将产生的IQ信号传输至信号处理器控制终端。
进一步地，所述ADC数模转化模块可将待标定天气雷达信号处理器产生的脉宽、重频已知的中频激励信号量化成数字信号；
所述FPGA模块可对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述第一次数字信号处理，包括：下变频、滤波、抽取。
进一步地，还包括上位机，所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数；
所述参数，包括：功率、频谱、相位噪声、脉冲宽度、脉冲重频、脉冲上升沿、脉冲下降沿、脉冲顶降。
进一步地，所述FPGA模块还可对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；
所述DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号；
所述第二次数字信号处理，包括：移相、调幅、延时、上变频。
进一步地，所述标定***控制终端发出控制指令给信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端控制待标定天气雷达信号处理器产生脉宽、重频已知的中频激励信号；
所述中频激励信号传输至信号处理器标定***，由ADC数模转化模块将中频激励信号量化成数字信号，再由所述FPGA模块对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数。
进一步地，所述FPGA模块对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；
所述DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号，并回环给待标定天气雷达信号处理器，待标定天气雷达信号处理器对所述中频信号进行信号处理输出IQ信号至信号处理器控制终端，由信号处理器控制终端进行计算得到一次气象产品，并将所述一次气象产品传输至标定***控制终端，标定***控制终端根据一次气象产品可获取待标定天气雷达信号处理器的处理能力；
所述处理能力，包括：谱宽标定能力、地物抑制能力、测距能力、强度标定能力、速度标定能力。
进一步地，所述标定***控制终端将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号发送至信号处理器标定***，由所述FPGA模块进行第三次数字信号处理后生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器，对比待标定天气雷达信号处理器生成的气象产品与原始气象产品，可标定待标定天气雷达信号处理器面对复杂天气过程的回波信号的处理能力；
所述第三次数字信号，包括：上变频。
一种天气雷达信号处理器标定方法，基于上述的一种天气雷达信号处理器标定***，包括：
步骤S1：基于待标定天气雷达信号处理器、信号处理器标定***、标定***控制终端、信号处理器控制终端、上位机搭建标定环境；
步骤S2：标定***控制终端发出控制指令给信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端控制待标定天气雷达信号处理器产生脉宽、重频已知的中频激励信号，并传输至信号处理器标定***，转化为基带IQ信号，所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数；
步骤S3：信号处理器标定***将所述基带IQ信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号，并回环给待标定天气雷达信号处理器，待标定天气雷达信号处理器对所述中频信号进行信号处理输出IQ信号至信号处理器控制终端，由信号处理器控制终端进行计算得到一次气象产品，并将所述一次气象产品传输至标定***控制终端，标定***控制终端根据一次气象产品可获取待标定天气雷达信号处理器的处理能力；
步骤S4：标定***控制终端将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号发送至信号处理器标定***，由信号处理器标定***生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器，对比待标定天气雷达信号处理器生成的气象产品与原始气象产品，可标定待标定天气雷达信号处理器面对复杂天气过程的回波信号的处理能力。
进一步地，所述步骤S1，包括：
将信号处理器标定***分别与待标定天气雷达信号处理器和标定***控制终端进行通信；所述标定***控制终端还与信号处理器控制终端进行通信；所述信号处理器控制终端还与待标定天气雷达信号处理器进行通信；所述上位机与信号处理器标定***通信；
所述步骤S2，包括：
所述中频激励信号传输至信号处理器标定***，由ADC数模转化模块将中频激励信号量化成数字信号，再由所述FPGA模块对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述步骤S3，包括：
通过FPGA模块对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号；
所述步骤S4，包括：
通过FPGA模块对典型气象回波的IQ信号进行第三次数字信号处理后生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器。
与现有的技术相比本发明的有益效果是：
1、一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法，可有效标定各型号天气雷达信号处理器产生的中频激励信号的信号质量以及接收各种变化的信号的处理能力。
2、一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法，可回放各种典型气象回波信号，实现典型气象过程的模拟，增强了天气雷达信号处理器应对各种天气过程的能力。
3、一种天气雷达信号处理器标定***，可与射频模块、天线模块相搭配后，组成支持各型号、各波段天气雷达的标定***。
4、一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法，其仅基于AD、DA、FPGA这样的简单组合，成本低，产品可复制性强。
5、一种天气雷达信号处理器标定***及标定方法，弥补了天气雷达信号处理器传统测试方法中缺少实际应用场景验证的不足。
附图说明
图1为一种天气雷达信号处理器标定***在标定过程中的连接示意图；
图2为一种天气雷达信号处理器标定***功能框图。
具体实施方式
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例一
一种天气雷达信号处理器标定***，具体包括：
ADC数模转化模块，所述ADC数模转化模块实现模拟信号到数字信号的转换；
DAC数模转化模块，所述DAC数模转化模块实现数字信号到模拟信号的转换；
FPGA模块，所述FPGA模块实现整个标定测试过程中需要的数字信号处理过程。
在本实施例中，具体的，如图1所示，所述信号处理器标定***分别与待标定天气雷达信号处理器和标定***控制终端进行通信；所述待标定天气雷达信号处理器产生的中频激励信号可传输至信号处理器标定***，所述信号处理器标定***产生的标定信号可传输至待标定天气雷达信号处理器；所述标定***控制终端可将控制命令传输至信号处理器标定***，所述信号处理器标定***产生的基带IQ信号可传输至标定***控制终端；优选地，所述信号处理器标定***与待标定天气雷达信号处理器之间通过SMA线缆连接，所述信号处理器标定***与标定***控制终端通过网线连接；
所述标定***控制终端还与信号处理器控制终端进行通信；所述标定***控制终端可将控制命令传输至信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端可将一次气象产品结果传输至标定***控制终端；优选地，所述标定***控制终端与信号处理器控制终端通过网线连接；
所述信号处理器控制终端还与待标定天气雷达信号处理器进行通信；所述信号处理器控制终端可将控制指令传输至待标定天气雷达信号处理器，所述待标定天气雷达信号处理器可将产生的IQ信号传输至信号处理器控制终端；优选地，所述信号处理器控制终端与待标定天气雷达信号处理器通过光纤连接。
在本实施例中，具体的，所述ADC数模转化模块可将待标定天气雷达信号处理器产生的脉宽、重频已知的中频激励信号量化成数字信号；
所述FPGA模块可对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述第一次数字信号处理，包括：下变频、滤波、抽取。
在本实施例中，具体的，还包括上位机，所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数；优选地，所述上位机与信号处理器标定***通过4G或5G网络连接；
所述参数，包括：功率、频谱、相位噪声、脉冲宽度、脉冲重频、脉冲上升沿、脉冲下降沿、脉冲顶降。
在本实施例中，具体的，所述FPGA模块还可对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；
所述DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号；
所述第二次数字信号处理，包括：移相、调幅、延时、上变频；
在本实施例中，具体的，所述标定***控制终端发出控制指令给信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端控制待标定天气雷达信号处理器产生脉宽、重频已知的中频激励信号；
所述中频激励信号传输至信号处理器标定***，由ADC数模转化模块将中频激励信号量化成数字信号，再由所述FPGA模块对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数。
在本实施例中，具体的，所述FPGA模块对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；
所述DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号，并回环给待标定天气雷达信号处理器，待标定天气雷达信号处理器对所述中频信号进行信号处理输出IQ信号至信号处理器控制终端，由信号处理器控制终端进行计算得到一次气象产品，并将所述一次气象产品传输至标定***控制终端，标定***控制终端根据一次气象产品可获取待标定天气雷达信号处理器的处理能力；
所述处理能力，包括：谱宽标定能力、地物抑制能力、测距能力、强度标定能力、速度标定能力。
在本实施例中，具体的，所述标定***控制终端将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号发送至信号处理器标定***，由所述FPGA模块进行第三次数字信号处理后生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器，对比待标定天气雷达信号处理器生成的气象产品与原始气象产品，可标定待标定天气雷达信号处理器面对复杂天气过程的回波信号的处理能力；需要说明的是，在此标定过程中需先将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号储存在标定***控制终端内；
所述第三次数字信号，包括：上变频。
请参阅图1-图2，一种天气雷达信号处理器标定方法，基于上述的一种天气雷达信号处理器标定***，包括：
步骤S1：基于待标定天气雷达信号处理器、信号处理器标定***、标定***控制终端、信号处理器控制终端、上位机搭建标定环境；
步骤S2：标定***控制终端发出控制指令给信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端控制待标定天气雷达信号处理器产生脉宽、重频已知的中频激励信号，并传输至信号处理器标定***，转化为基带IQ信号，所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数；
步骤S3：信号处理器标定***将所述基带IQ信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号，并回环给待标定天气雷达信号处理器，待标定天气雷达信号处理器对所述中频信号进行信号处理输出IQ信号至信号处理器控制终端，由信号处理器控制终端进行计算得到一次气象产品，并将所述一次气象产品传输至标定***控制终端，标定***控制终端根据一次气象产品可获取待标定天气雷达信号处理器的处理能力；
步骤S4：标定***控制终端将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号发送至信号处理器标定***，由信号处理器标定***生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器，对比待标定天气雷达信号处理器生成的气象产品与原始气象产品，可标定待标定天气雷达信号处理器面对复杂天气过程的回波信号的处理能力。
在本实施例中，具体的，所述步骤S1，包括：
将信号处理器标定***分别与待标定天气雷达信号处理器和标定***控制终端进行通信；所述标定***控制终端还与信号处理器控制终端进行通信；所述信号处理器控制终端还与待标定天气雷达信号处理器进行通信；所述上位机与信号处理器标定***通信；
所述步骤S2，包括：
所述中频激励信号传输至信号处理器标定***，由ADC数模转化模块将中频激励信号量化成数字信号，再由所述FPGA模块对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述步骤S3，包括：
通过FPGA模块对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号；
所述步骤S4，包括：
通过FPGA模块对典型气象回波的IQ信号进行第三次数字信号处理后生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
提供本背景技术部分是为了大体上呈现本发明的上下文，当前所署名的发明人的工作、在本背景技术部分中所描述的程度上的工作以及本部分描述在申请时尚不构成现有技术的方面，既非明示地也非暗示地被承认是本发明的现有技术。
Claims (10)
1.一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，包括：
ADC数模转化模块，所述ADC数模转化模块实现模拟信号到数字信号的转换；
DAC数模转化模块，所述DAC数模转化模块实现数字信号到模拟信号的转换；
FPGA模块，所述FPGA模块实现整个标定测试过程中需要的数字信号处理过程。
2.根据权利要求1所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，所述信号处理器标定***分别与待标定天气雷达信号处理器和标定***控制终端进行通信；所述待标定天气雷达信号处理器产生的中频激励信号可传输至信号处理器标定***，所述信号处理器标定***产生的标定信号可传输至待标定天气雷达信号处理器；所述标定***控制终端可将控制命令传输至信号处理器标定***，所述信号处理器标定***产生的基带IQ信号可传输至标定***控制终端；
所述标定***控制终端还与信号处理器控制终端进行通信；所述标定***控制终端可将控制命令传输至信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端可将一次气象产品结果传输至标定***控制终端；
所述信号处理器控制终端还与待标定天气雷达信号处理器进行通信；所述信号处理器控制终端可将控制指令传输至待标定天气雷达信号处理器，所述待标定天气雷达信号处理器可将产生的IQ信号传输至信号处理器控制终端。
3.根据权利要求2所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，所述ADC数模转化模块可将待标定天气雷达信号处理器产生的脉宽、重频已知的中频激励信号量化成数字信号；
所述FPGA模块可对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述第一次数字信号处理，包括：下变频、滤波、抽取。
4.根据权利要求3所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，还包括上位机，所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数；
所述参数，包括：功率、频谱、相位噪声、脉冲宽度、脉冲重频、脉冲上升沿、脉冲下降沿、脉冲顶降。
5.根据权利要求4所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，所述FPGA模块还可对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；
所述DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号；
所述第二次数字信号处理，包括：移相、调幅、延时、上变频。
6.根据权利要求4所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，所述标定***控制终端发出控制指令给信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端控制待标定天气雷达信号处理器产生脉宽、重频已知的中频激励信号；
所述中频激励信号传输至信号处理器标定***，由ADC数模转化模块将中频激励信号量化成数字信号，再由所述FPGA模块对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数。
7.根据权利要求6所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，所述FPGA模块对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；
所述DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号，并回环给待标定天气雷达信号处理器，待标定天气雷达信号处理器对所述中频信号进行信号处理输出IQ信号至信号处理器控制终端，由信号处理器控制终端进行计算得到一次气象产品，并将所述一次气象产品传输至标定***控制终端，标定***控制终端根据一次气象产品可获取待标定天气雷达信号处理器的处理能力；
所述处理能力，包括：谱宽标定能力、地物抑制能力、测距能力、强度标定能力、速度标定能力。
8.根据权利要求2所述的一种天气雷达信号处理器标定***，其特征在于，所述标定***控制终端将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号发送至信号处理器标定***，由所述FPGA模块进行第三次数字信号处理后生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器，对比待标定天气雷达信号处理器生成的气象产品与原始气象产品，可标定待标定天气雷达信号处理器面对复杂天气过程的回波信号的处理能力；
所述第三次数字信号，包括：上变频。
9.一种天气雷达信号处理器标定方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的一种天气雷达信号处理器标定***，包括：
步骤S1：基于待标定天气雷达信号处理器、信号处理器标定***、标定***控制终端、信号处理器控制终端、上位机搭建标定环境；
步骤S2：标定***控制终端发出控制指令给信号处理器控制终端，所述信号处理器控制终端控制待标定天气雷达信号处理器产生脉宽、重频已知的中频激励信号，并传输至信号处理器标定***，转化为基带IQ信号，所述上位机接收基带IQ信号并进行计算，得到待标定天气雷达信号处理器产生的中频信号的参数；
步骤S3：信号处理器标定***将所述基带IQ信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号，并回环给待标定天气雷达信号处理器，待标定天气雷达信号处理器对所述中频信号进行信号处理输出IQ信号至信号处理器控制终端，由信号处理器控制终端进行计算得到一次气象产品，并将所述一次气象产品传输至标定***控制终端，标定***控制终端根据一次气象产品可获取待标定天气雷达信号处理器的处理能力；
步骤S4：标定***控制终端将原始气象产品中一段典型气象回波的IQ信号发送至信号处理器标定***，由信号处理器标定***生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器，对比待标定天气雷达信号处理器生成的气象产品与原始气象产品，可标定待标定天气雷达信号处理器面对复杂天气过程的回波信号的处理能力。
10.根据权利要求9所述的一种天气雷达信号处理器标定方法，其特征在于，所述步骤S1，包括：
将信号处理器标定***分别与待标定天气雷达信号处理器和标定***控制终端进行通信；所述标定***控制终端还与信号处理器控制终端进行通信；所述信号处理器控制终端还与待标定天气雷达信号处理器进行通信；所述上位机与信号处理器标定***通信；
所述步骤S2，包括：
所述中频激励信号传输至信号处理器标定***，由ADC数模转化模块将中频激励信号量化成数字信号，再由所述FPGA模块对所述数字信号进行第一次数字信号处理，得到基带IQ信号；
所述步骤S3，包括：
通过FPGA模块对所述基带IQ信号进行第二次数字信号处理，得到中频数字信号；DAC数模转化模块将中频数字信号转换为相位、幅度、频率、延时变化均已知的中频信号；
所述步骤S4，包括：
通过FPGA模块对典型气象回波的IQ信号进行第三次数字信号处理后生成中频信号发送至待标定天气雷达信号处理器。
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Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB593539A (en) * | 1945-06-02 | 1947-10-20 | Arthur Ernest Solley | An echo-simulating device for use with radar equipment |
| US7880665B1 (en) * | 2008-02-29 | 2011-02-01 | Enterprise Electronics Corporation | System and method for adaptation of a radar receiver in response to frequency drift in a transmission source |
| CN104360329A (zh) * | 2014-11-15 | 2015-02-18 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种全数字阵列相控阵天气雷达的强度定标方法 |
| CN204177963U (zh) * | 2014-11-15 | 2015-02-25 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种基于全数字阵列的有源相控阵天气雷达*** |
| CN106093893A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-09 | 西安电子工程研究所 | 一种双极化雷达任意极化波的在线标定方法 |
| CN106383341A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-02-08 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种去斜体制导引头雷达信号处理器精度标定方法 |
| CN109946662A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-06-28 | 成都远望科技有限责任公司 | 一种相控阵天气雷达机内标校*** |
| CN110095760A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-06 | 中国气象局气象探测中心 | 一种气象雷达的测试装置和方法 |
| US20200124705A1 (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-23 | Sri International | Cubesat Radar Systems |
| CN111289952A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-16 | 华清瑞达（天津）科技有限公司 | 雷达目标回波模拟方法及装置 |
| CN111537965A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-14 | 中国气象局气象探测中心 | 一种基于无人机的天气雷达标定方法及*** |
| CN212160069U (zh) * | 2020-03-17 | 2020-12-15 | 成都远望科技有限责任公司 | 一种s波段天气雷达测试***频谱分析装置 |
| CN112433197A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-02 | 北京遥测技术研究所 | 一种高时空匹配的微波激光云雨气溶胶复合探测雷达 |
| EP3812790A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-28 | Perisens GmbH | Device, system and method for calibration of radar target simulators |
| CN113589273A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-02 | 中国科学院大气物理研究所 | 毫米波/红外主被动成像探测装置和方法 |
| CN214954079U (zh) * | 2021-03-31 | 2021-11-30 | 成都远望科技有限责任公司 | 一种雷达标定***信号产生装置 |
| US20220050065A1 (en) * | 2019-05-14 | 2022-02-17 | Furuno Electric Co., Ltd. | Observation signal generation device, observation device, observation signal generation method, and observation method |
| CN114720952A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 成都远望探测技术有限公司 | 一种多频段的天气雷达全链路远程标定*** |
| CN115356696A (zh) * | 2022-07-30 | 2022-11-18 | 中国气象局气象探测中心 | 天气雷达信号处理***算法标校方法和装置 |
| CN115453539A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-12-09 | 四创电子股份有限公司 | 一种基于一维有源相控阵多普勒体制的机载天气雷达*** |
| CN115575913A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-06 | 西安瑞天航空科技有限公司 | 一种气象雷达目标模拟器及模拟方法 |
-
2023
- 2023-05-22 CN CN202310577155.0A patent/CN116299248B/zh active Active
Patent Citations (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB593539A (en) * | 1945-06-02 | 1947-10-20 | Arthur Ernest Solley | An echo-simulating device for use with radar equipment |
| US7880665B1 (en) * | 2008-02-29 | 2011-02-01 | Enterprise Electronics Corporation | System and method for adaptation of a radar receiver in response to frequency drift in a transmission source |
| CN104360329A (zh) * | 2014-11-15 | 2015-02-18 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种全数字阵列相控阵天气雷达的强度定标方法 |
| CN204177963U (zh) * | 2014-11-15 | 2015-02-25 | 安徽四创电子股份有限公司 | 一种基于全数字阵列的有源相控阵天气雷达*** |
| CN106093893A (zh) * | 2016-06-01 | 2016-11-09 | 西安电子工程研究所 | 一种双极化雷达任意极化波的在线标定方法 |
| CN106383341A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-02-08 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种去斜体制导引头雷达信号处理器精度标定方法 |
| US20200124705A1 (en) * | 2018-10-10 | 2020-04-23 | Sri International | Cubesat Radar Systems |
| CN110095760A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-08-06 | 中国气象局气象探测中心 | 一种气象雷达的测试装置和方法 |
| CN109946662A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-06-28 | 成都远望科技有限责任公司 | 一种相控阵天气雷达机内标校*** |
| US20220050065A1 (en) * | 2019-05-14 | 2022-02-17 | Furuno Electric Co., Ltd. | Observation signal generation device, observation device, observation signal generation method, and observation method |
| EP3812790A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-28 | Perisens GmbH | Device, system and method for calibration of radar target simulators |
| CN212160069U (zh) * | 2020-03-17 | 2020-12-15 | 成都远望科技有限责任公司 | 一种s波段天气雷达测试***频谱分析装置 |
| CN111289952A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-16 | 华清瑞达（天津）科技有限公司 | 雷达目标回波模拟方法及装置 |
| CN111537965A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-14 | 中国气象局气象探测中心 | 一种基于无人机的天气雷达标定方法及*** |
| CN112433197A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-02 | 北京遥测技术研究所 | 一种高时空匹配的微波激光云雨气溶胶复合探测雷达 |
| CN214954079U (zh) * | 2021-03-31 | 2021-11-30 | 成都远望科技有限责任公司 | 一种雷达标定***信号产生装置 |
| CN113589273A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-02 | 中国科学院大气物理研究所 | 毫米波/红外主被动成像探测装置和方法 |
| CN114720952A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-08 | 成都远望探测技术有限公司 | 一种多频段的天气雷达全链路远程标定*** |
| CN115356696A (zh) * | 2022-07-30 | 2022-11-18 | 中国气象局气象探测中心 | 天气雷达信号处理***算法标校方法和装置 |
| CN115453539A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-12-09 | 四创电子股份有限公司 | 一种基于一维有源相控阵多普勒体制的机载天气雷达*** |
| CN115575913A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-06 | 西安瑞天航空科技有限公司 | 一种气象雷达目标模拟器及模拟方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MATTHEW MCLINDEN: "Calibration of the UMass Advanced Multi-Frequency Radar (AMFR)", 《IGARSS 2008 - 2008 IEEE INTERNATIONAL GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM》, pages 105 - 108 * |
| YUAN SHIJIE: "A full link active calibration method and field experiment for dual polarization weather radar", 《2019 INTERNATIONAL CONFERENCE ON METEOROLOGY OBSERVATIONS (ICMO)》, pages 1 - 4 * |
| 高玉春: "机载气象雷达探测***总体关键技术研究", 《中国优秀博士学位论文全文数据库信息科技辑》, pages 136 - 64 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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