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    重庆时时彩二星方法: 双偏振雷达的系统差分相移标定方法及系统.pdf

    关 键 词:
    偏振 雷达 系统 相移 标定 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610997476.6

    申请日:

    2016.11.08

    公开号:

    CN106772282A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G01S 7/40申请日:20161108|||公开
    IPC分类号: G01S7/40 主分类号: G01S7/40
    申请人: 北京敏视达雷达有限公司
    发明人: 孙召平; 陈艳
    地址: 100094 北京市海淀区丰秀中路3号院2号楼
    优先权:
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 王宝筠
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610997476.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.23|||2017.05.31

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了双偏振雷达的系统差分相移标定方法及系统,计算地物杂波的距离库的差分相移,保存出现频率最高的差分相移;统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差;如本次统计得到的标准差小于预设标准差门限,则当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈值时,将当前系统差分相移更新为本次保存的差分相移;如本次统计得到的标准差大于预设标准差门限,则将当前系统差分相移分别与最近第二时长内保存的差分相移的最大值、最近第二时长内保存的差分相移的最小值进行比较,如当前系统差分相移大于最大值或小于最小值,则将当前系统差分相移更新为最近第二时长内保存的差分相移的平均值。本发明可以及时对系统差分相移进行更新。

    权利要求书

    1.一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法,其特征在于,包括:
    在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物杂波的距离库;
    计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分相移出现的频率;
    将出现频率最高的差分相移保存;
    统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次统计得到的标准差与预设标
    准差门限进行比较;
    如果本次统计得到的标准差小于所述预设标准差门限,则当本次保存的差分相移与当
    前系统差分相移之差大于预设阈值时,将当前系统差分相移更新为本次保存的差分相移;
    如果本次统计得到的标准差大于或等于所述预设标准差门限,则将当前系统差分相移
    分别与最近第二时长内保存的差分相移的最大值、最近第二时长内保存的差分相移的最小
    值进行比较,如果当前系统差分相移大于所述最大值或小于所述最小值,则将当前系统差
    分相移更新为所述最近第二时长内保存的差分相移的平均值。
    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二时长大于所述第一时长。
    3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述统计各距离库的差分相移出现的
    频率,包括:以预设度数间隔为间隔在[-180°,180°]范围内统计各距离库的差分相移在各
    间隔中出现的频率;
    所述将出现频率最高的差分相移保存,包括:
    将出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角度范围内的第一角度作为出现频率最
    高的差分相移保存。
    4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述确定回波中的地物杂波的距离库,
    包括:
    通过地物识别算法或者静态杂波图确定回波中的地物杂波的距离库。
    5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回
    波中的地物杂波的距离库之前,所述方法还包括:计算回波中地物杂波的信噪比;
    所述确定回波中的地物杂波的距离库,包括:
    获得信噪比高于预设信噪比阈值的地物杂波的距离库。
    6.一种双偏振雷达的系统差分相移标定系统,其特征在于,包括:距离库确定单元、差
    分相移统计单元、差分相移保存单元、比较单元、第一更新单元和第二更新单元,
    所述距离库确定单元,用于在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物杂波的
    距离库;
    所述差分相移统计单元,用于计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分相移出
    现的频率;
    所述差分相移保存单元,用于将出现频率最高的差分相移保存;
    所述比较单元,用于统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次统计得
    到的标准差与预设标准差门限进行比较;如果本次统计得到的标准差小于所述预设标准差
    门限,则触发所述第一更新单元;如果本次统计得到的标准差大于或等于所述预设标准差
    门限,则触发所述第二更新单元;
    所述第一更新单元,用于当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈
    值时,将当前系统差分相移更新为本次保存的差分相移;
    所述第二更新单元,用于将当前系统差分相移分别与最近第二时长内保存的差分相移
    的最大值、最近第二时长内保存的差分相移的最小值进行比较,如果当前系统差分相移大
    于所述最大值或小于所述最小值,则将当前系统差分相移更新为所述最近第二时长内保存
    的差分相移的平均值。
    7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述第二时长大于所述第一时长。
    8.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述差分相移统计单元具体用于:计算
    各距离库的差分相移,以预设度数间隔为间隔在[-180°,180°]范围内统计各距离库的差分
    相移在各间隔中出现的频率;
    所述差分相移保存单元,具体用于将出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角度范
    围内的第一角度作为出现频率最高的差分相移保存。
    9.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述距离库确定单元,具体用于在双偏
    振雷达进行一次扫描后,通过地物识别算法或者静态杂波图确定回波中的地物杂波的距离
    库。
    10.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:信噪比计算单元,用
    于在所述距离库确定单元确定回波中的地物杂波的距离库之前,计算回波中地物杂波的信
    噪比;
    所述距离库确定单元,具体用于在双偏振雷达进行一次扫描后,获得信噪比高于预设
    信噪比阈值的地物杂波的距离库。

    说明书

    双偏振雷达的系统差分相移标定方法及系统

    技术领域

    本发明涉及大气监测技术领域,特别是涉及双偏振雷达的系统差分相移标定方法
    及系统。

    背景技术

    为了进行大气监测,常使用双偏振雷达对大气进行扫描。双偏振雷达既能发射和
    接收水平偏振波又能发射和接收垂直偏振波。技术人员通过接收的水平偏振波和接收的垂
    直偏振波之间的差分相移就可以进行降水估算等研究。由于有系统差分相移的存在,水平
    偏振波和垂直偏振波在发射时无法做到差分相移为零。也即:系统差分相移降低了接收的
    水平偏振波和接收的垂直偏振波之间的差分相移的准确性。

    为了提高接收的水平偏振波和接收的垂直偏振波之间的差分相移的准确性,需要
    确定系统差分相移从而在接收的水平偏振波和接收的垂直偏振波之间的差分相移中减去
    确定的系统差分相移以提高准确性。现有技术一般采用人工估算系统差分相移的方式确定
    系统差分相移。

    但系统差分相移并不是一个固定的数值,可能随着系统老化、硬件变化、系统维护
    等而发生变化,而人工估算的方式是无法根据系统老化、硬件变化、系统维护等情况及时对
    系统差分相移进行更新的。这就降低了估算的系统差分相移的准确性。当然,人工估算的方
    式还受到估算人员经验的影响,导致系统差分相移的准确性无法保证。

    发明内容

    本发明实施例的目的在于提供一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法及系统,
    以实现对系统差分相移的及时修正。具体技术方案如下:

    一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法,包括:

    在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物杂波的距离库;

    计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分相移出现的频率;

    将出现频率最高的差分相移保存;

    统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次统计得到的标准差与预
    设标准差门限进行比较;

    如果本次统计得到的标准差小于所述预设标准差门限,则当本次保存的差分相移
    与当前系统差分相移之差大于预设阈值时,将当前系统差分相移更新为本次保存的差分相
    移;

    如果本次统计得到的标准差大于或等于所述预设标准差门限,则将当前系统差分
    相移分别与最近第二时长内保存的差分相移的最大值、最近第二时长内保存的差分相移的
    最小值进行比较,如果当前系统差分相移大于所述最大值或小于所述最小值,则将当前系
    统差分相移更新为所述最近第二时长内保存的差分相移的平均值。

    可选的,所述第二时长大于所述第一时长。

    可选的,所述统计各距离库的差分相移出现的频率,包括:以预设度数间隔为间隔
    在[-180°,180°]范围内统计各距离库的差分相移在各间隔中出现的频率;

    所述将出现频率最高的差分相移保存,包括:

    将出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角度范围内的第一角度作为出现频
    率最高的差分相移保存。

    可选的,所述确定回波中的地物杂波的距离库,包括:

    通过地物识别算法或者静态杂波图确定回波中的地物杂波的距离库。

    可选的,在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物杂波的距离库之前,所
    述方法还包括:计算回波中地物杂波的信噪比;

    所述确定回波中的地物杂波的距离库,包括:

    获得信噪比高于预设信噪比阈值的地物杂波的距离库。

    一种双偏振雷达的系统差分相移标定系统,包括:距离库确定单元、差分相移统计
    单元、差分相移保存单元、比较单元、第一更新单元和第二更新单元,

    所述距离库确定单元,用于在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物杂
    波的距离库;

    所述差分相移统计单元,用于计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分相
    移出现的频率;

    所述差分相移保存单元,用于将出现频率最高的差分相移保存;

    所述比较单元,用于统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次统
    计得到的标准差与预设标准差门限进行比较;如果本次统计得到的标准差小于所述预设标
    准差门限,则触发所述第一更新单元;如果本次统计得到的标准差大于或等于所述预设标
    准差门限,则触发所述第二更新单元;

    所述第一更新单元,用于当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预
    设阈值时,将当前系统差分相移更新为本次保存的差分相移;

    所述第二更新单元,用于将当前系统差分相移分别与最近第二时长内保存的差分
    相移的最大值、最近第二时长内保存的差分相移的最小值进行比较,如果当前系统差分相
    移大于所述最大值或小于所述最小值,则将当前系统差分相移更新为所述最近第二时长内
    保存的差分相移的平均值。

    可选的,所述第二时长大于所述第一时长。

    可选的,所述差分相移统计单元具体用于:计算各距离库的差分相移,以预设度数
    间隔为间隔在[-180°,180°]范围内统计各距离库的差分相移在各间隔中出现的频率;

    所述差分相移保存单元,具体用于将出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角
    度范围内的第一角度作为出现频率最高的差分相移保存。

    可选的,所述距离库确定单元,具体用于在双偏振雷达进行一次扫描后,通过地物
    识别算法或者静态杂波图确定回波中的地物杂波的距离库。

    可选的,所述系统还包括:信噪比计算单元,用于在所述距离库确定单元确定回波
    中的地物杂波的距离库之前,计算回波中地物杂波的信噪比;

    所述距离库确定单元,具体用于在双偏振雷达进行一次扫描后,获得信噪比高于
    预设信噪比阈值的地物杂波的距离库。

    本发明实施例提供的双偏振雷达的系统差分相移标定方法及系统,可以根据回波
    信号中地物杂波的差分相移对当前系统差分相移进行更新。由于本发明可以在雷达每次扫
    描后进行一次更新,因此相对于人工估算而言,本发明可以及时对系统差分相移进行更新。
    同时,本发明实现了对系统差分相移的自动更新,不受人员经验的影响。实施本发明的任一
    产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

    附图说明

    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,下面将对实施例或现
    有技术描述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为本发明实施例提供的一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法的流程图;

    图2为本发明实施例提供的另一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法的流程
    图;

    图3为本发明实施例提供的一种双偏振雷达的系统差分相移标定系统的结构示意
    图。

    具体实施方式

    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?;?br />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?;さ姆段?。

    如图1所示,本发明实施例提供了一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法,可以
    包括:

    S100、在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物杂波的距离库;

    在实际应用中,可选的,本发明提供的一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法
    可以在双偏振雷达每进行一次扫描后执行一次。当然,也可以在多次扫描后再执行一次。本
    发明的方法执行频率越高,则对系统差分相移的调整的及时性越高。

    其中,上述双偏振雷达的一次扫描可以为仰角为某度数情况下的一次平面位置显
    示PPI扫描,也可以为仰角逐渐变化的一次体扫。具体的,在上述扫描为体扫时,步骤S100可
    以仅从仰角最小的PPI扫描后的回波中确定地物杂波的距离库。由于仰角最小的PPI扫描后
    的回波中的地物杂波最多,因此使得对系统差分相移的标定更加准确。

    PPI扫描是以雷达站为中心,雷达天线仰角一定时,进行360度全方位的扫描,把目
    标物的方位和距离的平视图以极坐标形式显示出来的一种扫描方式。

    体扫为若干个从低到高的不同仰角的PPI扫描的组合。

    具体的,可以通过地物识别算法或者静态杂波图确定回波中的地物杂波的距离
    库。地物识别算法的原理是从回波计算多普勒速度,如果接近0,则为地物杂波。

    其中,距离库为雷达回波信号处理中沿径向方向按距离分成的小的距离单元。

    S200、计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分相移出现的频率;

    具体的,可以通过距离库的水平偏振波与垂直偏振波的互相关计算距离库的差分
    相移。

    下面提供一种计算差分相移的公式:



    其中,为差分相移;vv代表垂直发射垂直接收的垂直通道,hh代表水平发射水
    平接收的水平通道;Rvv,hh(0)为垂直通道vv和水平通道hh两个通道的零阶互相关;xvv和xhh
    分别为垂直通道和水平通道的复IQ信号;N为脉冲采样数;i为脉冲采样序号。

    在计算得到各距离库的差分相移后,可以将计算得到的差分相移放入数组中,通
    过对该数组进行处理以统计各距离库的差分相移出现的频率。

    S300、将出现频率最高的差分相移保存;

    其中,步骤S200中统计各距离库的差分相移出现的频率,可以包括:以预设度数间
    隔为间隔在[-180°,180°]范围内统计各距离库的差分相移在各间隔中出现的频率;在此基
    础上,步骤S300可以具体包括:

    将出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角度范围内的第一角度作为出现频
    率最高的差分相移保存。

    上述第一角度可以为出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角度范围的最低
    角度、最高角度、中间角度或其他角度,本发明不做限定。

    下面进行举例说明:设上述预设度数间隔为1°,步骤S200中计算得到的差分相移
    分别为:33.5°、33.7°、33.8度、43.1度、56.7度、85.2度。

    则以1°为间隔在[-180°,180°]范围统计上述六个差分相移出现的频率,结果为:
    [33°,34°)内出现差分相移三次;[43°,44°)内出现差分相移一次;[56°,57°)内出现差分相
    移一次;[85°,86°)内出现差分相移一次。则可以将出现差分相移最多的间隔对应的角度范
    围[33°,34°)内的最低角度33°作为出现频率最高的差分相移保存。

    S400、统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次统计得到的标准
    差A与预设标准差门限B进行比较;如果本次统计得到的标准差A小于所述预设标准差门限
    B,则步骤执行S500,如果本次统计得到的标准差A大于或等于所述预设标准差门限B,则执
    行步骤S600;

    其中,第一时长T1优选的可以为1小时。计算标准差的公式可以为:



    其中,pdp_mode_T1_std即为最近第一时长T1内保存的各差分相移的标准差,n为
    最近第一时长T1内保存的差分相移的个数;i为最近第一时长T1内保存的差分相移的序号;
    Xi为序号为i的差分相移;为最近第一时长T1内保存的差分相移的平均值。

    其中,预设标准差门限可以根据未降雨及降雨中这两个状态的回波中地物杂波的
    差分相移变化统计得到??裳〉?,该预设标准差门限可以为1。

    当本次统计得到的标准差大于等于所述预设标准差门限时,则可以认为当前处于
    晴空状态;当本次统计得到的标准差小于所述预设标准差门限时,则可以认为当前处于降
    雨状态。

    S500、当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈值时,将当前
    系统差分相移更新为本次保存的差分相移;

    本发明通过预设阈值的设置,使得当前系统差分相移的更新过程不至于太过频
    繁,只有当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈值时才进行更新。

    S600、将当前系统差分相移分别与最近第二时长内保存的差分相移的最大值、最
    近第二时长内保存的差分相移的最小值进行比较,如果当前系统差分相移大于所述最大值
    或小于所述最小值,则将当前系统差分相移更新为所述最近第二时长内保存的差分相移的
    平均值。

    可选的,所述第二时长可以大于所述第一时长。

    发明人根据对公式


    的分析和回波性质的分析,发现晴天时地物杂波的差分相位的分布比较平缓,众
    数的统计会有比较大的误差,而降雨时地物的差分相位比较集中。

    因此,降雨状态时测量的更加接近系统差分相移偏差,而且稳定。

    当本次统计得到的标准差A小于所述预设标准差门限B时,当前处于降雨状态,此
    时地物杂波的差分相位分布比较集中,因此本次保存的差分相移与实际系统差分相移之间
    的误差较小。由于误差小,因此无需频繁调整系统差分相移,本发明通过设置一个预设阈
    值,当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈值时,才将当前系统差分
    相移更新为本次保存的差分相移。

    当本次统计得到的标准差A大于或等于所述预设标准差门限B时,当前处于晴空状
    态,此时地物杂波的差分相位分布比较平缓,因此本次保存的差分相移与实际系统差分相
    移之间的误差较大。由于误差较大,因此将当前系统差分相移更新为所述最近第二时长内
    保存的差分相移的平均值,而非本次保存的差分相移。通过平均值的使用,本发明有效降低
    了误差。同时,由于误差较大,因此需要较多的调整系统差分相移,在当前系统差分相移大
    于最近第二时长内保存的差分相移的最大值或小于最近第二时长内保存的差分相移的最
    小值时,即可进行调整。

    本发明实施例提供的双偏振雷达的系统差分相移标定方法,可以根据降雨状态和
    晴空状态下本次保存的差分相移与实际系统差分相移之间的误差大小来相应的使用不同
    的更新方法对系统差分相移进行更新,即保证了降雨状态下系统差分相移的稳定性,又保
    证了晴空状态下系统差分相移的可靠性。

    本发明实施例提供的双偏振雷达的系统差分相移标定方法,可以根据回波信号中
    地物杂波的差分相移对当前系统差分相移进行更新。由于本发明可以在雷达每次扫描后进
    行一次更新,因此相对于人工估算而言,本发明可以及时对系统差分相移进行更新。同时,
    本发明实现了对系统差分相移的自动更新,不受人员经验的影响。

    本发明实施例提供的另一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法,在双偏振雷达
    进行一次扫描后,确定回波中的地物杂波的距离库之前,还可以包括:计算回波中地物杂波
    的信噪比;

    所述确定回波中的地物杂波的距离库,可以具体包括:

    获得信噪比高于预设信噪比阈值的地物杂波的距离库。

    如图2所示,本发明实施例提供的另一种双偏振雷达的系统差分相移标定方法,可
    以包括:

    S110、在双偏振雷达进行一次扫描后,计算回波中地物杂波的信噪比;

    S120、获得信噪比高于预设信噪比阈值的地物杂波的距离库;

    其中,预设信噪比阈值可以由技术人员设定,也可以由本发明自动设定,下面提供
    一种自动设定的方案:

    在双偏振雷达进行扫描过程中测量系统噪声,将系统噪声与10dB相加,结果作为
    预设信噪比阈值。

    S200、计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分相移出现的频率;

    S300、将出现频率最高的差分相移保存;

    S400、统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次统计得到的标准
    差与预设标准差门限进行比较;如果本次统计得到的标准差小于所述预设标准差门限,则
    步骤执行S500,如果本次统计得到的标准差小于所述预设标准差门限,则执行步骤S600;

    S500、当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈值时,将当前
    系统差分相移更新为本次保存的差分相移;

    S600、将当前系统差分相移分别与最近第二时长内保存的差分相移的最大值、最
    近第二时长内保存的差分相移的最小值进行比较,如果当前系统差分相移大于所述最大值
    或小于所述最小值,则将当前系统差分相移更新为所述最近第二时长内保存的差分相移的
    平均值。

    步骤S200至步骤S600已在图1所述实施例中说明,不再赘述。

    与上述方法实施例相对应,本发明还提供了一种双偏振雷达的系统差分相移标定
    系统。

    如图3所示,本发明实施例提供的一种双偏振雷达的系统差分相移标定系统,可以
    包括:距离库确定单元100、差分相移统计单元200、差分相移保存单元300、比较单元400、第
    一更新单元500和第二更新单元600,

    所述距离库确定单元100,用于在双偏振雷达进行一次扫描后,确定回波中的地物
    杂波的距离库;

    其中,所述距离库确定单元100,可以具体用于在双偏振雷达进行一次扫描后,通
    过地物识别算法或者静态杂波图确定回波中的地物杂波的距离库。

    其中,上述双偏振雷达的一次扫描可以为仰角为某度数情况下的一次平面位置显
    示PPI扫描,也可以为仰角逐渐变化的一次体扫。具体的,在上述扫描为体扫时,距离库确定
    单元100可以仅从仰角最小的PPI扫描后的回波中确定地物杂波的距离库。由于仰角最小的
    PPI扫描后的回波中的地物杂波最多,因此使得对系统差分相移的标定更加准确。

    所述差分相移统计单元200,用于计算各距离库的差分相移,统计各距离库的差分
    相移出现的频率;

    具体的,可以通过距离库的水平偏振波与垂直偏振波的互相关计算距离库的差分
    相移。

    所述差分相移保存单元300,用于将出现频率最高的差分相移保存;

    其中,所述差分相移统计单元200可以具体用于:计算各距离库的差分相移,以预
    设度数间隔为间隔在[-180°,180°]范围内统计各距离库的差分相移在各间隔中出现的频
    率;

    所述差分相移保存单元300,可以具体用于将出现距离库的差分相移最多的间隔
    对应的角度范围内的第一角度作为出现频率最高的差分相移保存。

    上述第一角度可以为出现距离库的差分相移最多的间隔对应的角度范围的最低
    角度、最高角度、中间角度或其他角度,本发明不做限定。

    所述比较单元400,用于统计最近第一时长内保存的各差分相移的标准差,将本次
    统计得到的标准差与预设标准差门限进行比较;如果本次统计得到的标准差小于所述预设
    标准差门限,则触发所述第一更新单元500;如果本次统计得到的标准差大于或等于所述预
    设标准差门限,则触发所述第二更新单元600;

    其中,第一时长T1优选的可以为1小时。计算标准差的公式可以为:



    其中,pdp_mode_T1_std即为最近第一时长T1内保存的各差分相移的标准差,n为
    最近第一时长T1内保存的差分相移的个数;i为最近第一时长T1内保存的差分相移的序号;
    Xi为序号为i的差分相移;为最近第一时长T1内保存的差分相移的平均值。

    其中,预设标准差门限可以根据未降雨及降雨中这两个状态的回波中地物杂波的
    差分相移变化统计得到??裳〉?,该预设标准差门限可以为1。

    所述第一更新单元500,用于当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大
    于预设阈值时,将当前系统差分相移更新为本次保存的差分相移;

    所述第二更新单元600,用于将当前系统差分相移分别与最近第二时长内保存的
    差分相移的最大值、最近第二时长内保存的差分相移的最小值进行比较,如果当前系统差
    分相移大于所述最大值或小于所述最小值,则将当前系统差分相移更新为所述最近第二时
    长内保存的差分相移的平均值。

    其中,所述第二时长可以大于所述第一时长。

    当本次统计得到的标准差A小于所述预设标准差门限B时,当前处于降雨状态,此
    时地物杂波的差分相位分布比较集中,因此本次保存的差分相移与实际系统差分相移之间
    的误差较小。由于误差小,因此无需频繁调整系统差分相移,本发明通过设置一个预设阈
    值,当本次保存的差分相移与当前系统差分相移之差大于预设阈值时,才将当前系统差分
    相移更新为本次保存的差分相移。

    当本次统计得到的标准差A大于或等于所述预设标准差门限B时,当前处于晴空状
    态,此时地物杂波的差分相位分布比较平缓,因此本次保存的差分相移与实际系统差分相
    移之间的误差较大。由于误差较大,因此将当前系统差分相移更新为所述最近第二时长内
    保存的差分相移的平均值,而非本次保存的差分相移。通过平均值的使用,本发明有效降低
    了误差。同时,由于误差较大,因此需要较多的调整系统差分相移,在当前系统差分相移大
    于最近第二时长内保存的差分相移的最大值或小于最近第二时长内保存的差分相移的最
    小值时,即可进行调整。

    本发明实施例提供的双偏振雷达的系统差分相移标定系统,可以根据降雨状态和
    晴空状态下本次保存的差分相移与实际系统差分相移之间的误差大小来相应的使用不同
    的更新方法对系统差分相移进行更新,即保证了降雨状态下系统差分相移的稳定性,又保
    证了晴空状态下系统差分相移的可靠性。

    在本发明其他实施例中,图3所示系统还可以包括:信噪比计算单元,用于在所述
    距离库确定单元100确定回波中的地物杂波的距离库之前,计算回波中地物杂波的信噪比;

    所述距离库确定单元100,具体用于在双偏振雷达进行一次扫描后,获得信噪比高
    于预设信噪比阈值的地物杂波的距离库。

    本发明实施例提供的双偏振雷达的系统差分相移标定系统,可以根据回波信号中
    地物杂波的差分相移对当前系统差分相移进行更新。由于本发明可以在雷达每次扫描后进
    行一次更新,因此相对于人工估算而言,本发明可以及时对系统差分相移进行更新。同时,
    本发明实现了对系统差分相移的自动更新,不受人员经验的影响。

    需要说明的是,在本文中,诸如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。

    本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部
    分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实
    施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例
    的部分说明即可。

    以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的?;し段?。凡在
    本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的?;し段?br />内。

    关于本文
    本文标题:双偏振雷达的系统差分相移标定方法及系统.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6001433.html
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