[实用新型]宽带天气雷达数字化采集模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及天气信号的采集与处理领域，尤其涉及一种宽带天气雷达数字化采集模块。

背景技术

天气雷达多为脉冲雷达，它以一定的重复频率发射出持续时间很短(0.25～4微秒)的脉冲波,然后接收被降水粒子散射回来的回波脉冲。降水对雷达发射波的散射和吸收同雨滴谱、雨强、降水粒子的相态、冰晶粒子的形状和取向等特性有关。因此，分析和判定降水回波，可以确定降水的各种宏观特性和微物理特性。在降水回波功率和降水强度之间已建立有各种理论和经验的关系式，利用这些关系，可以根据回波功率测定雷达探测范围内的降水强度分布和总降水量。目前，天气雷达信号处理使用欠采样技术进行数字化中频处理，但是欠采样技术存在下述技术缺陷：(1)信号采样速率相对较低(主要在100Mhz以下)，(2)信号采样位数相对较少(主要在14位以下)，(3)噪声抑制技术较差，从而导致欠采样技术在弱回波下气象参数估计精度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种宽带天气雷达数字化采集模块。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种宽带天气雷达数字化采集模块，包括采集单元和处理单元，所述采集单元包括中频信号调理电路、模数转换器、相参采样时钟发生器、时钟信号处理电路、时钟信号隔离驱动电路和数字信号隔离驱动电路，所述中频信号调理电路的信号输出端与所述模数转换器的信号输入端连接，所述相参采样时钟发 生器的信号输出端与所述时钟信号处理电路的信号输入端连接，所述时钟信号处理电路的信号输出端分别与所述时钟信号隔离驱动电路的信号输入端和所述模数转换器的时钟信号输入端连接，所述模数转换器的信号输出端与所述数字信号隔离驱动电路的信号输入端连接，所述处理单元包括DDC控制器、接收电路、饱和补偿电路和触发信号处理电路，所述接收电路的信号输入端与所述数字信号隔离驱动电路的信号输出端连接，所述接收电路的信号输出端与所述DDC控制器的信号输入端连接，所述DDC控制器的信号输出端与所述饱和补偿电路的信号输入端连接，所述饱和补偿电路的时钟信号输入端与所述时钟信号隔离驱动电路的信号输出端连接，所述饱和补偿电路的补偿信号输出端与所述DDC控制器的补偿信号输入端连接，所述触发信号处理电路的信号输出端与所述DDC控制器的触发信号输入端连接。

进一步，所述处理单元还包括初始化电路，所述初始化电路与所述DDC控制器的复位信号输入端连接。

具体地，所述中频信号调理电路的信号输入端为IF输入端，所述相参采样时钟发生器的信号输入端为采样信号输入端，所述触发信号处理电路的信号输入端为同步信号输入端，所述饱和补偿电路的信号输入端为I/Q输出端。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型宽带天气雷达数字化采集模块在输入信号强度大于-69dBm时，与传统的欠采样技术得出的功率曲线相同；在输入信号小于-69dBM时，过采样技术比欠采样技术可检测的最小信号更弱，从而拓展了采样的动态范围，提高了雷达天气弱回波下气象参数估计精度。

附图说明

图1是本实用新型所述宽带天气雷达数字化采集模块的结构框图；

图2是过采样技术与欠采样技术的动态范围曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：