天气雷达速度标定.doc

天气雷达速度标定标定的基本原理从雷达前端(天线输入端口或高放输入端口)馈入功率足够的射频连续波。射频连续波必须与雷达的发射频率完全相参,通过改变馈入信号射频频率,信号处理器测量的多卜勒频率即为馈入射频频率与发射频率的差值。实验框图如下。频率源输出10MHz相参基准,输出功率约为0dBm,经过功分器(50:50)后分别施加到IFD和X波段射频信号源。10MHz相参基准分别用来对IFD和信号源进行锁相,使其成为相参信号源。射频信号源输出的频率为,雷达的工作频率为,两者的差值机为多卜勒频率标定方法:将X波段射频信号源调谐到射频信号输出的功率设为0dBm(视信号处理器输出信号的比例大小>10dB),适当调整功率输出,确保信号处理器的输出信号噪声比大于10dB信号处理器的脉冲重复频率选为4:3双重复频率,分别为2000Hz:-3000-2950-2900-+3000画出的曲线测试结果测试及分析雷达的多卜勒频率与多卜勒速度的关系式为,其中为多卜勒频率,为雷达载频,C为光速。对于双PRF而言,若PRF为2000Hz:1500Hz,其比值为4:3,以1500Hz的PRF为例,其最大不模糊频率为1500/2=750Hz,对应的不模糊速度为将数值代入上式有最大不模糊若以双PRF解速度模糊,脉冲重频之比4:3,那么最大不模糊速度扩展3倍,即36m/s,因而若画出频率速度曲线,即为如果能够将射频信号源按脉冲重复频率做频率线形扫描,那么速度与距离的关系如图所示假设脉冲重复频率为1500Hz,,或距离为100Km。若要求在一个周期内的扫频间隔为3KHz,那么扫频速度为3KHz/=。,频差刚好为2250Hz此时回出现速度模糊,这时对应的时间为2250/=500us对应的距离为75Km,因而当我们在距离-速度坐标系中观测到如图(3)所示的波形