一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)及方法，包括工控機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制模塊、音頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字中頻接收機(jī)板和信號(hào)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算音頻參數(shù)；系統(tǒng)控制模塊控制溫度探測(cè)過程；數(shù)字中頻接收機(jī)板接收雷達(dá)回波信號(hào)；信號(hào)處理模塊進(jìn)行測(cè)溫信號(hào)處理；數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行溫譜數(shù)據(jù)處理；本發(fā)明通過風(fēng)廓線雷達(dá)探測(cè)聲波在不同高度大氣中的傳播速度，利用聲速與大氣溫度之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理，從而得到大氣溫度隨高度變化的值。這種方法不用施放探空氣球，可連續(xù)探測(cè)，實(shí)時(shí)獲得數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)率高，可用于氣象觀測(cè)、大氣污染監(jiān)測(cè)、機(jī)場(chǎng)氣象保障等多個(gè)領(lǐng)域。
【專利說明】-種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大氣溫度探測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)及方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在氣象觀測(cè)中，探測(cè)大氣溫度是不可缺少的項(xiàng)目，原有的大氣溫度探測(cè)方法是通 過施放探空氣球?qū)崿F(xiàn)的。在我國的氣象臺(tái)站常規(guī)業(yè)務(wù)中，每天早晚各定時(shí)施放一次探空氣 球，進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等大氣氣象要素的采集。該種方法一般每天只能得到 兩組氣象數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)獲取率很低，對(duì)于需監(jiān)測(cè)每天大氣溫度連續(xù)變化的情況缺少探測(cè)數(shù)據(jù)， 無法很好地進(jìn)行大氣溫度變化方面的研究，如對(duì)大氣邊界層逆溫層現(xiàn)象變化規(guī)律的研究， 不能充分滿足氣象保障、環(huán)境監(jiān)測(cè)和研究等各種應(yīng)用的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫 度探測(cè)系統(tǒng)及方法，解決目前通過施放探空氣球探測(cè)大氣溫度的方法中存在測(cè)量時(shí)間間隔 長、溫度數(shù)據(jù)少、自動(dòng)化程度低的問題。
[0004] 風(fēng)廓線雷達(dá)（Wind Profiling Radar, WPR)是一種多普勒脈沖雷達(dá)，是通過探測(cè)大 氣瑞流對(duì)電磁波的反射和散射來連續(xù)探測(cè)大氣風(fēng)場(chǎng)等物理量的一種全天候大氣遙感探測(cè) 設(shè)備，具有很高的探測(cè)實(shí)時(shí)性和精度，是中小尺度大氣探測(cè)的關(guān)鍵設(shè)備之一，在我國得到了 快速發(fā)展和應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明利用無線電聲波探測(cè)系統(tǒng)RASS (Radio-Acoustic Sounding System)系統(tǒng) 進(jìn)行大氣溫度探測(cè)。由于聲速與大氣溫度有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可W利用風(fēng)廓線雷達(dá)探測(cè)聲 音的多普勒速度來得到大氣溫度廓線。通過風(fēng)廓線雷達(dá)探測(cè)聲波在不同高度大氣中的傳播 速度，利用聲速與大氣溫度之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理，從而得到大氣溫度隨高度 變化的值。該種方法不用施放探空氣球，可連續(xù)探測(cè)，實(shí)時(shí)獲得數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)率高， 可用于氣象觀測(cè)、大氣污染監(jiān)測(cè)、機(jī)場(chǎng)氣象保障等多個(gè)領(lǐng)域。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)， 包括工控機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制模塊、音頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字中頻接收機(jī)板和信號(hào)處 理模塊；所述工控機(jī)通過PCI總線分別與數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制模塊、信號(hào)處理模塊和數(shù) 字中頻接收機(jī)板連接，通過串行通信接口與音頻信號(hào)發(fā)生器連接；
[0007] 所述工控機(jī)，其共享內(nèi)存中存儲(chǔ)溫度探測(cè)范圍、采集的雷達(dá)回波信號(hào)、經(jīng)過處理 的時(shí)域數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，供數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制模塊和信號(hào)處理模塊加載訪 問；
[0008] 所述數(shù)據(jù)處理模塊，其用于根據(jù)系統(tǒng)控制模塊的指令將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ)的 首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，還用于對(duì)信號(hào)處理模塊存儲(chǔ)到共享內(nèi)存中的溫譜 數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上的溫度，保存到共享內(nèi)存中；
[0009] 所述系統(tǒng)控制模塊，其用于控制和調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊、音頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字中頻 接收機(jī)板和信號(hào)處理模塊，執(zhí)行溫度探測(cè)流程；
[0010] 所述音頻信號(hào)發(fā)生器，其用于在工控機(jī)輸出的音頻頻率的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生音頻信號(hào)， 并經(jīng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)；
[0011] 所述數(shù)字中頻接收機(jī)板，其用于采集雷達(dá)回波信號(hào)，并將雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字 化處理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī)的共享內(nèi)存；
[0012] 所述信號(hào)處理模塊，其用于對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成 溫譜數(shù)據(jù)并保存到工控機(jī)的共享內(nèi)存中，供數(shù)據(jù)處理模塊處理。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過風(fēng)廓線雷達(dá)探測(cè)聲波在不同高度大氣中的傳播 速度，利用聲速與大氣溫度之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理，從而得到大氣溫度隨高度 變化的值。該種方法不用施放探空氣球，可連續(xù)探測(cè)，實(shí)時(shí)獲得數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)率高， 可用于氣象觀測(cè)、大氣污染監(jiān)測(cè)、機(jī)場(chǎng)氣象保障等多個(gè)領(lǐng)域。
[0014] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可W做如下改進(jìn)。
[0015] 進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括音頻處理單元、單組溫度數(shù)據(jù)處理單元和溫度數(shù) 據(jù)處理單元；
[0016] 所述音頻處理單元，其用于獲取工控機(jī)共享內(nèi)存中保存的首次溫度探測(cè)范圍值， 將溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的音頻頻率的范圍，將音頻頻率進(jìn)行離散處理，存儲(chǔ)到工控機(jī) 的共享內(nèi)存中；
[0017] 所述單組溫度數(shù)據(jù)處理單元，其用于對(duì)每組溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比參數(shù)的處 理，根據(jù)信噪比大小提取出各高度層上的音頻頻率，將音頻頻率換算為聲速，進(jìn)而將聲速換 算為大氣溫度數(shù)據(jù)，發(fā)送到工控機(jī)的共享內(nèi)存中；
[0018] 所述溫度數(shù)據(jù)處理單元，其用于對(duì)預(yù)定組數(shù)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，計(jì)算出每 個(gè)高度層上的平均溫度，作為一次的溫度測(cè)量值，將本次測(cè)量的最低高度上的溫度測(cè)量值 作為下次探測(cè)的最高溫度，根據(jù)溫度范圍計(jì)算出下次探測(cè)的最低溫度，將最高溫度和最低 溫度保存在工控機(jī)共享內(nèi)存中，作為下次探測(cè)的溫度范圍。
[0019] 進(jìn)一步，所述系統(tǒng)控制模塊包括聲波發(fā)送控制單元、回波接收控制單元、采集數(shù)量 監(jiān)聽單元、信號(hào)處理控制單元和數(shù)據(jù)處理控制單元；
[0020] 所述聲波發(fā)射控制單元，其用于通過串行通信接口將工控機(jī)共享內(nèi)存中的音頻頻 率發(fā)送給音頻信號(hào)發(fā)生器，控制音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大處理，進(jìn)而經(jīng)聲 天線向大氣中發(fā)出聲信號(hào)；
[0021] 所述回波接收控制單元，其用于控制數(shù)字中頻接收機(jī)板進(jìn)行初始化和參數(shù)加載， 進(jìn)而接收雷達(dá)回波；
[0022] 所述采集數(shù)量監(jiān)聽單元，其用于實(shí)時(shí)監(jiān)聽工控機(jī)共享內(nèi)存中傳入的雷達(dá)回波信號(hào) 的時(shí)域數(shù)據(jù)值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，控制數(shù)字中頻接收機(jī)停止接收雷達(dá)回波信號(hào)；
[0023] 所述信號(hào)處理控制單元，其用于控制信號(hào)處理模塊從工控機(jī)的共享內(nèi)存中獲取經(jīng) 數(shù)字化處理的時(shí)域數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜數(shù)據(jù)保存到工控機(jī)的 共享內(nèi)存中；
[0024] 所述數(shù)據(jù)處理控制單元，其用于控制數(shù)據(jù)處理模塊從工控機(jī)共享內(nèi)存中獲取溫譜 數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將得到的溫度數(shù)據(jù)保存到工控機(jī)的共享內(nèi)存中。
[0025] 進(jìn)一步，所述數(shù)字中頻接收機(jī)板按照加載參數(shù)對(duì)雷達(dá)回波的中頻信號(hào)進(jìn)行A/D變 換和采集，將采集的時(shí)域數(shù)據(jù)存入本地FIFO緩存中，再通過PCI總線傳輸?shù)焦た貦C(jī)的共享 內(nèi)存中。
[0026] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一技術(shù)方案如下；一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方 法，包括如下步驟：
[0027] 步驟1，將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ)的首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，將連 續(xù)的音頻頻率進(jìn)行離散處理，獲得若干個(gè)離散的音頻頻率；
[0028] 步驟2,將離散的音頻頻率發(fā)送給音頻信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻 信號(hào)，經(jīng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)；
[0029] 步驟3,等待預(yù)定時(shí)間，開始接收雷達(dá)回波信號(hào)，接收的同時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到預(yù)定值 時(shí)停止計(jì)數(shù)，對(duì)接收的雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工 控機(jī)的共享內(nèi)存中存儲(chǔ)；
[0030] 步驟4,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜數(shù)據(jù)并保存到工 控機(jī)的共享內(nèi)存中；
[0031] 步驟5,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上 的溫度，保存到共享內(nèi)存中，并進(jìn)行顯示；
[0032] 步驟6,判斷本次溫度探測(cè)獲得的數(shù)據(jù)組數(shù)是否達(dá)到預(yù)定值L，如果是執(zhí)行步驟7， 否則返回步驟1 ;
[0033] 步驟7,根據(jù)所測(cè)的L組溫度數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)高度層上的平均溫度，得到本次溫度探 測(cè)的溫度數(shù)據(jù)。
[0034] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可W做如下改進(jìn)。
[00巧]進(jìn)一步，還包括將一次溫度探測(cè)數(shù)據(jù)的最低高度層上的溫度平均值作為下次探測(cè) 的溫度探測(cè)范圍的最高溫度值，根據(jù)測(cè)溫范圍計(jì)算出最低溫度值，將探測(cè)范圍的最低溫度 值和最高溫度值存儲(chǔ)在工控機(jī)的共享內(nèi)存中，作為下次溫度探測(cè)的溫度探測(cè)范圍。
[0036] 進(jìn)一步，步驟1的具體實(shí)現(xiàn)為：
[0037] 步驟11，根據(jù)聲速與大氣溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系將首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的 聲速范圍，轉(zhuǎn)換關(guān)系式如下，
[0038] V。= X 20.053
[0039] 其中，Ty是大氣溫度，單位K，V。是聲速，單位m/s ;
[0040] 步驟12,將聲速范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的音頻頻率范圍，轉(zhuǎn)換關(guān)系如下，
[00"] /。=1,。/(去乂。）
[0042] 其中，f。是音頻頻率，單位化，V。是聲速，單位m/s，A。是雷達(dá)波長，單位m ;
[0043] 步驟13,將音頻頻率范圍按照預(yù)定的步進(jìn)進(jìn)行離散，得到若干個(gè)離散的音頻頻率， 將離散的音頻頻率存儲(chǔ)到工控機(jī)的共享內(nèi)存中。
[0044] 進(jìn)一步，步驟3的具體實(shí)現(xiàn)為；數(shù)字中頻接收機(jī)板進(jìn)行初始化和參數(shù)加載，數(shù)字中 頻接收機(jī)板按照加載參數(shù)對(duì)雷達(dá)回波的中頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換和采集，將采集的時(shí)域數(shù)據(jù) 存入本地FIFO緩存中，再通過PCI總線傳輸?shù)焦た貦C(jī)的共享內(nèi)存中。
[0045] 進(jìn)一步，步驟4的具體實(shí)現(xiàn)為；系統(tǒng)控制模塊向信號(hào)處理模塊發(fā)送處理參數(shù)和時(shí) 域數(shù)據(jù)在共享內(nèi)存中的存儲(chǔ)地址，信號(hào)處理模塊利用信號(hào)處理參數(shù)對(duì)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù) 據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，處理生成溫譜數(shù)據(jù)保存到共享內(nèi)存中。
[0046] 進(jìn)一步，步驟5的具體實(shí)現(xiàn)：對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩、信噪比參 數(shù)的處理，根據(jù)信噪比大小提取出各高度層上的聲波回波信號(hào)的多普勒頻率，將多普勒頻 率換算為多普勒速度，將多普勒速度轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的大氣溫度，在本地顯示器顯示溫譜數(shù)據(jù) 圖形和處理出的溫度數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047] 圖1為本發(fā)明所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)框圖；
[0048] 圖2為本發(fā)明所述數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0049] 圖3為本發(fā)明所述系統(tǒng)控制模塊結(jié)構(gòu)框圖；
[0050] 圖4為本發(fā)明所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法流程圖。
[0051] 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：
[0052] 1、工控機(jī)，2、數(shù)據(jù)處理模塊，3、系統(tǒng)控制模塊，4、音頻信號(hào)發(fā)生器，5、數(shù)字中頻接 收機(jī)板，6、信號(hào)處理模塊，21、音頻處理單元，22、單組溫度數(shù)據(jù)處理單元，22、溫度數(shù)據(jù)處理 單元，31、聲波發(fā)送控制單元，32、回波接收控制單元，33、采集數(shù)量監(jiān)聽單元，34、信號(hào)處理 控制單元，35、數(shù)據(jù)處理單元。

【具體實(shí)施方式】
[0053] W下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0054] 如圖1所示，一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)，包括工控機(jī)1、數(shù)據(jù)處理模塊2、 系統(tǒng)控制模塊3、音頻信號(hào)發(fā)生器4、數(shù)字中頻接收機(jī)板5和信號(hào)處理模塊6 ;所述工控機(jī)1 通過PCI總線分別與數(shù)據(jù)處理模塊2、系統(tǒng)控制模塊3、信號(hào)處理模塊4和數(shù)字中頻接收機(jī) 板5連接，通過串行通信接口與音頻信號(hào)發(fā)生器6連接；數(shù)據(jù)處理模塊2、系統(tǒng)控制模塊3和 信號(hào)處理模塊4運(yùn)行時(shí)加載到工控機(jī)1的共享內(nèi)存中。
[00巧]所述工控機(jī)1，其共享內(nèi)存中存儲(chǔ)溫度探測(cè)范圍、采集的雷達(dá)回波信號(hào)、經(jīng)過處理 的時(shí)域數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，供數(shù)據(jù)處理模塊2、系統(tǒng)控制模塊3和信號(hào)處理模塊6加 載訪問；所述數(shù)據(jù)處理模塊2,其用于根據(jù)系統(tǒng)控制模塊的指令將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ) 的首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，還用于對(duì)信號(hào)處理模塊存儲(chǔ)到共享內(nèi)存中的溫 譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上的溫度，保存到共享內(nèi)存中；所述系統(tǒng)控制 模塊3,其用于控制和調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊2、音頻信號(hào)發(fā)生器4、數(shù)字中頻接收機(jī)板5和信號(hào) 處理模塊6,執(zhí)行溫度探測(cè)流程；所述音頻信號(hào)發(fā)生器4,其用于在工控機(jī)輸出的音頻頻率 的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生音頻信號(hào)，并經(jīng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)；所述數(shù)字中頻接收機(jī)板5,其用于采集 雷達(dá)回波信號(hào)，并將雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工控 機(jī)的共享內(nèi)存；所述信號(hào)處理模塊6,其用于對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處 理，生成溫譜數(shù)據(jù)并保存到工控機(jī)的共享內(nèi)存中，供數(shù)據(jù)處理模塊處理。
[0056] 如圖2所示，所述數(shù)據(jù)處理模塊2包括音頻處理單元21、單組溫度數(shù)據(jù)處理單元 22和溫度數(shù)據(jù)處理單元23 ;所述音頻處理單元21，其用于獲取工控機(jī)共享內(nèi)存中保存的首 次溫度探測(cè)范圍值，將溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的音頻頻率的范圍，將音頻頻率進(jìn)行離散 處理，存儲(chǔ)到工控機(jī)的共享內(nèi)存中；所述單組溫度數(shù)據(jù)處理單元22,其用于對(duì)每組溫度數(shù) 據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比參數(shù)的處理，根據(jù)信噪比大小提取出各高度層上的音頻頻率，將音頻 頻率換算為聲速，進(jìn)而將聲速換算為大氣溫度數(shù)據(jù)，發(fā)送到工控機(jī)的共享內(nèi)存中；所述溫度 數(shù)據(jù)處理單元23,其用于對(duì)預(yù)定組數(shù)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，計(jì)算出每個(gè)高度層上的平 均溫度，作為一次的溫度測(cè)量值，將本次測(cè)量的最低高度上的溫度測(cè)量值作為下次探測(cè)的 最高溫度，根據(jù)溫度范圍計(jì)算出下次探測(cè)的最低溫度，將最高溫度和最低溫度保存在工控 機(jī)共享內(nèi)存中，作為下次探測(cè)的溫度范圍。
[0057] 如圖3所示，所述系統(tǒng)控制模塊3包括聲波發(fā)送控制單元31、回波接收控制單元 32、采集數(shù)量監(jiān)聽單元33、信號(hào)處理控制單元34和數(shù)據(jù)處理單元35 ;所述聲波發(fā)射控制單 元31，其用于通過串行通信接口將工控機(jī)共享內(nèi)存中的音頻頻率發(fā)送給音頻信號(hào)發(fā)生器 4,控制音頻信號(hào)發(fā)生器4產(chǎn)生音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大處理，進(jìn)而經(jīng)聲天線向大氣中發(fā)出聲 信號(hào)；所述回波接收控制單元32,其用于控制數(shù)字中頻接收機(jī)板5進(jìn)行初始化和參數(shù)加載， 進(jìn)而接收雷達(dá)回波；所述采集數(shù)量監(jiān)聽單元33,其用于實(shí)時(shí)監(jiān)聽工控機(jī)共享內(nèi)存中傳入的 雷達(dá)回波信號(hào)的時(shí)域數(shù)據(jù)值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，控制數(shù)字中頻接收機(jī)5停止接收雷達(dá)回波 信號(hào)；所述信號(hào)處理控制單元34,其用于控制信號(hào)處理模塊6從工控機(jī)1的的共享內(nèi)存中 獲取經(jīng)數(shù)字化處理的時(shí)域數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜數(shù)據(jù)保存到工 控機(jī)1的共享內(nèi)存中；所述數(shù)據(jù)處理控制單元35,其用于控制數(shù)據(jù)處理模塊2從工控機(jī)1 的共享內(nèi)存中獲取溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將得到的溫度數(shù)據(jù)保存到工控機(jī)1的共享內(nèi)存 中。
[0058] 風(fēng)廓線雷達(dá)中的接收機(jī)將模擬信號(hào)傳輸給數(shù)字中頻接收機(jī)，作數(shù)字化處理；所述 數(shù)字中頻接收機(jī)板5按照加載參數(shù)對(duì)雷達(dá)回波的中頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換和采集，將采集的 時(shí)域數(shù)據(jù)存入本地FIFO緩存中，再通過PCI總線傳輸?shù)焦た貦C(jī)的共享內(nèi)存中。
[0059] 如圖4所示，一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，包括如下步驟：
[0060] 步驟1，將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ)的首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，將連 續(xù)的音頻頻率進(jìn)行離散處理，獲得若干個(gè)離散的音頻頻率；
[0061] 步驟2,將離散的音頻頻率發(fā)送給音頻信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻 信號(hào)，經(jīng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)；
[0062] 步驟3,等待預(yù)定時(shí)間，開始接收雷達(dá)回波信號(hào)，接收的同時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到預(yù)定值 時(shí)停止計(jì)數(shù)，對(duì)接收的雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工 控機(jī)的共享內(nèi)存中存儲(chǔ)；
[0063] 步驟4,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜數(shù)據(jù)并保存到工 控機(jī)的共享內(nèi)存中；
[0064] 步驟5,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上 的溫度，保存到共享內(nèi)存中，并進(jìn)行顯示；
[0065] 步驟6,判斷本次溫度探測(cè)獲得的數(shù)據(jù)組數(shù)是否達(dá)到預(yù)定值L，如果是執(zhí)行步驟7， 否則返回步驟1 ;
[0066] 步驟7,根據(jù)所測(cè)的L組溫度數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)高度層上的平均溫度，得到本次溫度探 測(cè)的溫度數(shù)據(jù)。
[0067] 步驟1將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ)的首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，將連 續(xù)的音頻頻率進(jìn)行離散處理，獲得若干個(gè)離散的音頻頻率。
[006引聲速與大氣溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
[0069] Tv = (Va/20. 053)2 (〇
[0070] 其中，Ty是大氣溫度，單位K ;Vg是聲速，單位m/s。
[00川 由公式（1)得到：
[007引 1，"=.八 X20.053 (2)
[0073] 根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道的化agg條件，音頻頻率的處理公式為：
[0074] fa 二 V。乂與義J (3)
[007引其中，f。是音頻頻率，單位化；V。是聲速，單位m/s ; A。是雷達(dá)波長，單位m。
[007引將公式似代入公式做中得到：
[0077] /"=2*20.053*7^/乂 （4)
[007引設(shè)大氣溫度探測(cè)范圍為；Tyb?Tw Tyb是探測(cè)的最低溫度，Tw是探測(cè)的最高溫度； 對(duì)應(yīng)的音頻頻率范圍是；fab?f。。，f；b是最小音頻頻率，f。。是最大音頻頻率，其中：
[007引 /。6= 2*20.053*侶：/疋（5)
[0080] Xe=2*20.053*V^/4 (白）
[008。 處理出f,b和f。。后，從f；b到f。。按1化步進(jìn)處理出離散的音頻頻率，共有N個(gè)音 頻頻率，N的處理公式為：
[008引 N = fae-fab+1 (7)
[0083] 為了達(dá)到更好的探測(cè)效果，將該N個(gè)音頻頻率的排序進(jìn)行隨機(jī)處理，將隨機(jī)排序 的N個(gè)音頻頻率保存到工控機(jī)的共享內(nèi)存中。
[0084] 步驟2將離散的音頻頻率發(fā)送給音頻信號(hào)發(fā)送器，驅(qū)動(dòng)音頻信號(hào)產(chǎn)生音頻信號(hào)， 經(jīng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)。
[0085] 系統(tǒng)控制模塊3通過串行通信接口將共享內(nèi)存中的N個(gè)音頻頻率發(fā)送給音頻信號(hào) 發(fā)生器4,控制音頻信號(hào)發(fā)生器4產(chǎn)生音頻信號(hào)，并放大輸出給垂直向上放置的聲天線，驅(qū) 動(dòng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)。進(jìn)而系統(tǒng)控制模塊3對(duì)數(shù)字中頻接收機(jī)板5進(jìn)行初始化和參數(shù)加 載，并將雷達(dá)測(cè)風(fēng)天線的波束指向垂直方向；為了讓聲波信號(hào)傳播到最大有效探測(cè)高度上， 如3000m高度上。
[0086] 步驟3,等待預(yù)定時(shí)間，開始接收雷達(dá)回波信號(hào)，接收的同時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到預(yù)定值 時(shí)停止計(jì)數(shù)，對(duì)接收將雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工 控機(jī)的共享內(nèi)存中存儲(chǔ)。
[0087] 系統(tǒng)控制模塊3等待3s延時(shí)，然后啟動(dòng)測(cè)溫的工作時(shí)序，開始進(jìn)行大氣溫度的探 測(cè)和處理過程。數(shù)字中頻接收機(jī)板5按照加載參數(shù)中設(shè)置的采樣率、抽取因子、濾波系數(shù)， 直接對(duì)雷達(dá)回波的中頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換和采集，將采集的時(shí)域數(shù)據(jù)先存入數(shù)字中頻接收 機(jī)板內(nèi)的FIFO緩存中，通過PCI總線傳輸?shù)焦ぶ茩C(jī)I的共享內(nèi)存中，由系統(tǒng)控制模塊3接 收和管理；系統(tǒng)控制模塊3邊接收時(shí)域數(shù)據(jù)邊進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)的數(shù)值M時(shí)，M = FFT點(diǎn)數(shù)X時(shí)域積累數(shù)X譜平均數(shù)，停止采集回波信號(hào)的工作時(shí)序，系統(tǒng)控制模塊3完 成時(shí)域數(shù)據(jù)接收。
[0088] 步驟4,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成的溫譜數(shù)據(jù)并保存到 工控機(jī)的共享內(nèi)存中。
[0089] 系統(tǒng)控制模塊3與信號(hào)處理模塊6使用共享內(nèi)存交換接收和處理后的數(shù)據(jù)，系統(tǒng) 控制模塊3調(diào)用信號(hào)處理模塊6,向信號(hào)處理模塊6傳送信號(hào)處理參數(shù)和共享內(nèi)存的地址， 由信號(hào)處理模塊6利用信號(hào)處理參數(shù)對(duì)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，處理完畢后 將生成的溫譜數(shù)據(jù)保存到共享內(nèi)存中，向系統(tǒng)控制模塊3返回處理完畢的標(biāo)志信息，系統(tǒng) 控制模塊3接收溫譜數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址，并對(duì)預(yù)設(shè)的溫譜數(shù)據(jù)保存標(biāo)志作判斷，如果標(biāo)志為1 則保存到工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的硬盤上。如果為0則不保存溫譜數(shù)據(jù)。
[0090] 步驟5,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上 的溫度，保存到共享內(nèi)存中，并進(jìn)行顯示。
[0091] 系統(tǒng)控制模塊3調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩、信噪比參數(shù)的處理，根 據(jù)信噪比大小提取出各高度層上的聲波回波信號(hào)的多普勒頻率，即音頻頻率，換算為多普 勒速度，即聲速，用公式（1)處理出聲速對(duì)應(yīng)的大氣溫度，單位為K，再換算為單位為攝氏度 的溫度值，在本地顯示器顯示溫譜數(shù)據(jù)圖形和處理出的溫度數(shù)據(jù)。
[0092] 聲速的處理公式為：
[009引 Va = fa 入 e/2 巧）
[0094] 其中，V。是聲速，單位m/s ;f。是音頻頻率，單位化；入。是雷達(dá)波長，單位m。
[0095] 開爾文溫度轉(zhuǎn)換為攝氏溫度的處理公式為：
[0096] Tc = Tv-273. 15 巧）
[0097] T。是攝氏溫度，單位"Cd
[0098] 步驟7,根據(jù)所測(cè)的L組溫度數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)高度層上的平均溫度，得到本次溫度探 測(cè)的溫度數(shù)據(jù)。
[0099] 系統(tǒng)控制模塊3將該一組溫度數(shù)據(jù)保存到共享內(nèi)存中。在測(cè)溫輪數(shù)計(jì)夠L次后， 系統(tǒng)控制模塊3調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊2對(duì)保存的L組溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，處理出每個(gè)高 度層上的平均溫度，作為該一次的溫度測(cè)量值。
[0100] 溫度平均的處理公式為：
[0101] 朽=(教',)/左 !'=〇 (10)
[0102] 其中，氏是L組攝氏溫度的平均值，單位C。
[0103] 上述技術(shù)方案還包括將一次溫度探測(cè)數(shù)據(jù)的最低高度層上的溫度平均值作為下 次探測(cè)的溫度探測(cè)范圍的最高溫度值，根據(jù)測(cè)溫范圍計(jì)算出最低溫度值，將探測(cè)范圍的最 低溫度值和最高溫度值存儲(chǔ)在工控機(jī)的共享內(nèi)存中，作為下次溫度探測(cè)的溫度探測(cè)范圍。
[0104] 完成L輪溫度探測(cè)后，系統(tǒng)控制模塊3控制音頻信號(hào)發(fā)生器6停止輸出音頻信號(hào)， 啟動(dòng)測(cè)風(fēng)過程，并監(jiān)視工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)時(shí)鐘，根據(jù)預(yù)設(shè)的測(cè)溫間隔時(shí)間，在到達(dá)下一 次測(cè)溫時(shí)間時(shí)，先停止測(cè)風(fēng)過程，從數(shù)據(jù)處理模塊處理音頻參數(shù)處開始新一次的測(cè)溫過程。
[0105] W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括工控機(jī)、數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng) 控制模塊、音頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字中頻接收機(jī)板和信號(hào)處理模塊；所述工控機(jī)通過PCI總線 分別與數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制模塊、信號(hào)處理模塊和數(shù)字中頻接收機(jī)板連接，通過串行通 信接口與音頻信號(hào)發(fā)生器連接； 所述工控機(jī)，其共享內(nèi)存中存儲(chǔ)溫度探測(cè)范圍、采集的雷達(dá)回波信號(hào)、經(jīng)過處理的時(shí)域 數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)處理結(jié)果，供數(shù)據(jù)處理模塊、系統(tǒng)控制模塊和信號(hào)處理模塊加載訪問； 所述數(shù)據(jù)處理模塊，其用于根據(jù)系統(tǒng)控制模塊的指令將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ)的首次 溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，還用于對(duì)信號(hào)處理模塊存儲(chǔ)到共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù) 進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上的溫度，保存到共享內(nèi)存中； 所述系統(tǒng)控制模塊，其用于控制和調(diào)度數(shù)據(jù)處理模塊、音頻信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字中頻接收 機(jī)板和信號(hào)處理模塊，執(zhí)行溫度探測(cè)流程； 所述音頻信號(hào)發(fā)生器，其用于在工控機(jī)輸出的音頻頻率的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生音頻信號(hào)，并經(jīng) 聲天線發(fā)出聲波信號(hào)； 所述數(shù)字中頻接收機(jī)板，其用于采集雷達(dá)回波信號(hào)，并將雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處 理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī)的共享內(nèi)存； 所述信號(hào)處理模塊，其用于對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜 數(shù)據(jù)并保存到工控機(jī)的共享內(nèi)存中，供數(shù)據(jù)處理模塊處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處 理模塊包括音頻處理單元、單組溫度數(shù)據(jù)處理單元和溫度數(shù)據(jù)處理單元； 所述音頻處理單元，其用于獲取工控機(jī)共享內(nèi)存中保存的首次溫度探測(cè)范圍值，將溫 度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的音頻頻率的范圍，將音頻頻率進(jìn)行離散處理，存儲(chǔ)到工控機(jī)的共 享內(nèi)存中； 所述單組溫度數(shù)據(jù)處理單元，其用于對(duì)每組溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比參數(shù)的處理， 根據(jù)信噪比大小提取出各高度層上的音頻頻率，將音頻頻率換算為聲速，進(jìn)而將聲速換算 為大氣溫度數(shù)據(jù)，發(fā)送到工控機(jī)的共享內(nèi)存中； 所述溫度數(shù)據(jù)處理單元，其用于對(duì)預(yù)定組數(shù)的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，計(jì)算出每個(gè)高 度層上的平均溫度，作為一次的溫度測(cè)量值，將本次測(cè)量的最低高度上的溫度測(cè)量值作為 下次探測(cè)的最高溫度，根據(jù)溫度范圍計(jì)算出下次探測(cè)的最低溫度，將最高溫度和最低溫度 保存在工控機(jī)共享內(nèi)存中，作為下次探測(cè)的溫度范圍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)控 制模塊包括聲波發(fā)送控制單元、回波接收控制單元、采集數(shù)量監(jiān)聽單元、信號(hào)處理控制單元 和數(shù)據(jù)處理控制單元； 所述聲波發(fā)射控制單元，其用于通過串行通信接口將工控機(jī)共享內(nèi)存中的音頻頻率發(fā) 送給音頻信號(hào)發(fā)生器，控制音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻信號(hào)，并進(jìn)行放大處理，進(jìn)而經(jīng)聲天線 向大氣中發(fā)出聲信號(hào)； 所述回波接收控制單元，其用于控制數(shù)字中頻接收機(jī)板進(jìn)行初始化和參數(shù)加載，進(jìn)而 接收雷達(dá)回波； 所述采集數(shù)量監(jiān)聽單元，其用于實(shí)時(shí)監(jiān)聽工控機(jī)共享內(nèi)存中傳入的雷達(dá)回波信號(hào)的時(shí) 域數(shù)據(jù)值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，控制數(shù)字中頻接收機(jī)停止接收雷達(dá)回波信號(hào)； 所述信號(hào)處理控制單元，其用于控制信號(hào)處理模塊從工控機(jī)的共享內(nèi)存中獲取經(jīng)數(shù)字 化處理的時(shí)域數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜數(shù)據(jù)保存到工控機(jī)的共享 內(nèi)存中； 所述數(shù)據(jù)處理控制單元，其用于控制數(shù)據(jù)處理模塊從工控機(jī)共享內(nèi)存中獲取溫譜數(shù)據(jù) 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將得到的溫度數(shù)據(jù)保存到工控機(jī)的共享內(nèi)存中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字中 頻接收機(jī)板按照加載參數(shù)對(duì)雷達(dá)回波的中頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換和采集，將采集的時(shí)域數(shù)據(jù) 存入本地FIFO緩存中，再通過PCI總線傳輸?shù)焦た貦C(jī)的共享內(nèi)存中。
5. -種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1，將工控機(jī)共享內(nèi)存中存儲(chǔ)的首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為音頻頻率范圍，將連續(xù)的 音頻頻率進(jìn)行離散處理，獲得若干個(gè)離散的音頻頻率； 步驟2,將離散的音頻頻率發(fā)送給音頻信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻信 號(hào)，經(jīng)聲天線發(fā)出聲波信號(hào)； 步驟3,等待預(yù)定時(shí)間，開始接收雷達(dá)回波信號(hào)，接收的同時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，達(dá)到預(yù)定值時(shí)停 止計(jì)數(shù)，對(duì)接收的雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理得到時(shí)域數(shù)據(jù)，將時(shí)域數(shù)據(jù)發(fā)送到工控機(jī) 的共享內(nèi)存中存儲(chǔ)； 步驟4,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，生成溫譜數(shù)據(jù)并保存到工控機(jī) 的共享內(nèi)存中； 步驟5,對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩和信噪比處理，得到各高度層上的溫 度，保存到共享內(nèi)存中，并進(jìn)行顯示； 步驟6,判斷本次溫度探測(cè)獲得的數(shù)據(jù)組數(shù)是否達(dá)到預(yù)定值L，如果是執(zhí)行步驟7,否則 返回步驟1 ; 步驟7,根據(jù)所測(cè)的L組溫度數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)高度層上的平均溫度，得到本次溫度探測(cè)的 溫度數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，其特征在于，還包括將一 次溫度探測(cè)數(shù)據(jù)的最低高度層上的溫度平均值作為下次探測(cè)的溫度探測(cè)范圍的最高溫度 值，根據(jù)測(cè)溫范圍計(jì)算出最低溫度值，將探測(cè)范圍的最低溫度值和最高溫度值存儲(chǔ)在工控 機(jī)的共享內(nèi)存中，作為下次溫度探測(cè)的溫度探測(cè)范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，其特征在于，步驟1的具體 實(shí)現(xiàn)為： 步驟11，根據(jù)聲速與大氣溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系將首次溫度探測(cè)范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的聲速 范圍，轉(zhuǎn)換關(guān)系式如下， va=yl7\x20.053 其中，τν是大氣溫度，單位K，va是聲速，單位m/s ; 步驟12,將聲速范圍轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的音頻頻率范圍，轉(zhuǎn)換關(guān)系如下， L-vJ(]-Ae) 其中，fa是音頻頻率，單位Hz, va是聲速，單位m/s，是雷達(dá)波長，單位m ; 步驟13,將音頻頻率范圍按照預(yù)定的步進(jìn)進(jìn)行離散，得到若干個(gè)離散的音頻頻率，將離 散的音頻頻率存儲(chǔ)到工控機(jī)的共享內(nèi)存中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，其特征在于，步驟3的具體 實(shí)現(xiàn)為：數(shù)字中頻接收機(jī)板進(jìn)行初始化和參數(shù)加載，數(shù)字中頻接收機(jī)板按照加載參數(shù)對(duì)雷 達(dá)回波的中頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換和采集，將采集的時(shí)域數(shù)據(jù)存入本地FIFO緩存中，再通過 PCI總線傳輸?shù)焦た貦C(jī)的共享內(nèi)存中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，其特征在于，步驟4的具 體實(shí)現(xiàn)為：系統(tǒng)控制模塊向信號(hào)處理模塊發(fā)送處理參數(shù)和時(shí)域數(shù)據(jù)在共享內(nèi)存中的存儲(chǔ)地 址，信號(hào)處理模塊利用信號(hào)處理參數(shù)對(duì)共享內(nèi)存中的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，處理生成溫 譜數(shù)據(jù)保存到共享內(nèi)存中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種風(fēng)廓線雷達(dá)大氣溫度探測(cè)方法，其特征在于，步驟5的具 體實(shí)現(xiàn)：對(duì)工控機(jī)共享內(nèi)存中的溫譜數(shù)據(jù)進(jìn)行譜矩、信噪比參數(shù)的處理，根據(jù)信噪比大小 提取出各高度層上的聲波回波信號(hào)的多普勒頻率，將多普勒頻率換算為多普勒速度，將多 普勒速度轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的大氣溫度，在本地顯示器顯示溫譜數(shù)據(jù)圖形和處理出的溫度數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01K11/24GK104237892SQ201410475319
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】任迎新, 賈曉星, 王志銳, 高雪峰 申請(qǐng)人:北京無線電測(cè)量研究所