一種風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)涉及一種風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)，包括風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機，監(jiān)控平臺以及發(fā)射機，所述風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機與所述監(jiān)控平臺通訊連接，監(jiān)控平臺與所述發(fā)射機通訊連接，風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機包括并行處理單元與預(yù)處理單元，所述并行處理單元與預(yù)處理單元線路連接，并行處理單元由DSP芯片與外部存儲器連接組成，預(yù)處理單元采用FPGA芯片，所述監(jiān)控平臺基于MSP430系列單片機。其有益效果為：該系統(tǒng)處理效能快、總線速度快、并行信號處理單元易擴展，能夠有效抑制非平穩(wěn)雜波干擾信號，尤其能夠有效消除鄰近頻率的混疊影響和邊界效應(yīng)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及信號處理與檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
風(fēng)廓線雷達(dá)誕生于20世紀(jì)80年代，是利用大氣湍流對電磁波的散射作用對大氣進(jìn)行探測的一種遙感設(shè)備，雷達(dá)探測的目標(biāo)大氣風(fēng)場中的湍流對電磁波的散射非常微弱，其易受雜波和噪聲等干擾影響。現(xiàn)有的風(fēng)廓線雷達(dá)基于的算法的運算量很大，硬件實現(xiàn)困難；并且噪聲消除和雜波抑制處理在自適應(yīng)性和邊界效應(yīng)改善不大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)，其具體技術(shù)方案如下 所述風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)，包括風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機，監(jiān)控平臺以及發(fā)射機，所述風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機與所述監(jiān)控平臺通訊連接，監(jiān)控平臺與所述發(fā)射機通訊連接，風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機包括并行處理單元與預(yù)處理單元，所述并行處理單元與預(yù)處理單元線路連接，并行處理單元由DSP芯片與外部存儲器連接組成，預(yù)處理單元采用FPGA芯片，所述監(jiān)控平臺基于MSP430系列單片機。所述風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)的進(jìn)一步設(shè)計在于，所述DSP芯片為TMS32C6416，所述外部存儲器為32MByte SDRAM，所述FPGA芯片為XC2V1000。本技術(shù)提供的處理系統(tǒng)優(yōu)點如下所述風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)處理效能快、總線速度快、并行信號處理單元易擴展，能夠有效抑制非平穩(wěn)雜波干擾信號，尤其能夠有效消除鄰近頻率的混疊影響和邊界效應(yīng)。附圖說明圖I是風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)的運行流程圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明結(jié)合圖1，圖2，風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)包括風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機，監(jiān)控平臺以及發(fā)射機，風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機與監(jiān)控平臺通訊連接，監(jiān)控平臺與發(fā)射機通訊連接，風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機包括并行處理單元與預(yù)處理單元，并行處理單元與預(yù)處理單元線路連接，并行處理單元由DSP芯片與外部存儲器連接組成，預(yù)處理單元采用FPGA芯片，監(jiān)控平臺基于MSP430系列單片機。其中，DSP芯片為TMS32C6416，外部存儲器為 32MByte SDRAM, FPGA 芯片為 XC2V1000。處理機以TMS320C6416為處理與計算的核心，輔以Virtex FPGA芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及管理，并能進(jìn)行輔助處理，F(xiàn)PGA芯片采用選用的XC2V1000可以支持840Mb/s的數(shù)據(jù)率。監(jiān)控平臺控制系統(tǒng)采用Texas Instrument公司推出的MSP430系列單片機,MSP430是低功耗單片機的一個系列，采用該系列中的F149型號單片機。處理機系統(tǒng)由兩片DSP芯片、一片XC2V1000 FPGA和其他外設(shè)及接口電路等構(gòu)成。DSP是模塊化的并行處理單元(稱為節(jié)點)，信號處理機由2個結(jié)構(gòu)相同的處理節(jié)點，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。處理節(jié)點采用I片TMS32C6416 (IGHz)，32MByte SDRAM(IOOMHz)作為外部存儲器，兩個處理器節(jié)點都配置一片XC2V1000 FPGA作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路和信號預(yù)處理器。FPGA 與 DSP 之間采用 EMIF 接口及 PDT (Peripheral Deviee Transfers)傳輸方式，F(xiàn)PGA可直接與SDRAM通信，將數(shù)據(jù)存儲在SDRAM中而不需要DSP的干預(yù)，不占用DSP的處理時間。本技術(shù)提供的風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)雜波抑制方法，結(jié)合圖3包括如下步·驟I)風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機接收回波信號，進(jìn)行改進(jìn)型經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸猓@得回波信號的一系列的固有模式函數(shù)分量，具體操作步驟包括a)計算原始回波信號的所有極值點的局部平均值Iw(Im),使用公式(I)計算出兩相鄰極值點間的局部均值序列； J爾離)=..................................................:-Σ 塌(I)b) IBil在原始數(shù)據(jù)介于1和之間，利用公式(2)計算H1對應(yīng)的時間; 爾 — 4雄/Λ - %》_ #f| = i| +-p-j-1 || (2)c)利用公式(3)加權(quán)平均計算處極值點的局部均值；其中， m j(4)氣2々Id)使用公式(5)將局部均值4 )從原始信號中分離出來，得到剩余部分 二耶)jwCfui)⑶利用公式(6)對第一個固有模式函數(shù)分量&(j進(jìn)行第二次過濾處理，可消除疊加波從而確保波形對稱，.......噸)=&⑶重復(fù)i次，直到滿足公式(7)停止篩選，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)，其特征在于，包括風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機，監(jiān)控平臺以及發(fā)射機，所述風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機與所述監(jiān)控平臺通訊連接，監(jiān)控平臺與所述發(fā)射機通訊連接，風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機包括并行處理單元與預(yù)處理單元，所述并行處理單元與預(yù)處理單元線路連接，并行處理單元由DSP芯片與外部存儲器連接組成，預(yù)處理單元采用FPGA芯片，所述監(jiān)控平臺基于MSP430系列單片機。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種風(fēng)廓線雷達(dá)信號處理系統(tǒng)，其特征在于，包括風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機，監(jiān)控平臺以及發(fā)射機，所述風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機與所述監(jiān)控平臺通訊連接，監(jiān)控平臺與所述發(fā)射機通訊連接，風(fēng)廓線雷達(dá)雜波信號處理機包括并行處理單元與預(yù)處理單元，所述并行處理單元與預(yù)處理單元線路連接，并行處理單元...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張銀勝，單慧琳，周杰，李家強，
申請(專利權(quán))人：南京信息工程大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：