程良
南京恩瑞特实业有限公司
摘要：传统的天气雷达在检测以及测试范围存在一定的限制，为了有效的解决这一问题，本文通过新型天气雷达接收机动态范围测试集成进行了详细分析，提出了新型天气雷达接收机范围测试有集成测试系统的特点，以高质量、高标准、高精准的数据进行相应的处理，有效的提升接收机的测试范围。
关键词：天气雷达；接收机；范围测试
1传统天气雷达接收机动态范围测试与不足
传统雷达在接受动态信号时一般采用机外、机内信号源检测两种方法。机外信号源在动态范围测试通常采用记录数据信号功率的形式，最终得到天气雷达接收机测试的最终范围，在外界的信号接受注入到检测机器的过程就是机外信号源测试。机内信号是通过频率的方式进行天气雷达接收机动态范围测试的主要依据，频率是雷达信号源的主要依据，它通过雷达内部的衰减器数值的大小最终得到雷达接收机的数据信号，从而得到天气雷达接收机动态测试范围。
1.1机内信号源测试与不足
传统天气雷达接收机在进行机内信号源测试的过程中，雷达接收机在工作中产生的信号就是在测试过程中的信号源，其中数控衰减器和单位十位开关经过雷达测试信号被收入到接受机，通过最终的范围测试检测得到最终的雷达信号功率，得到压缩点，最终得到天气雷达接受机的动态测试范围。图1为传统天气雷达接收机机内信号源测试的流程：
图1传统天气雷达接收机机内信号源测试流程
传统天气雷达接收机机内信号源动态范围测试中，首先，过分依赖衰减器的性能，在最终范围测试得出的结果是具有不准确性的。其次，雷达终端处理器经过信号产生的动态数据也受到一定的影响，造成结果的不确定性。最后，在频率源生成阶段对信号的接受也会造成信号的上下浮动，最终影响测试的准确性。
1.2机外信号源测试与不足
传统天气雷达接收机机外信号源动态范围测试中，由雷达接收机外部射频信号源作为信号流程的开端，经过信号源检测流程后，通过接收前端定向耦合器注入接收机。在进行调整雷达接受机的功率，得出最终的功率数值，从而得到天气雷达接收机机外信号源动态测试范围。
天气雷达接收机机外信号源范围测试受传统因素的影响仍然存在一定的问题。加上设备的生产成本比较高，在测试过程中全部是由人工进行信号测试，人工操作中存在一定的低效率，另外，在测试的过程中对测试范围人员的专业性也有一定要求，因此，在进行机外信号源范围测试中存在一定的问题。
2新型天气雷达接收机动态范围测试集成系统
2.1集成测试系统特点
在天气雷达接收机动态范围测试的过程中，受传统设备的影响，动态范围测试存在一定的问题，在不断的研究下，发现了一种新型的天气雷达接收机动态范围测试系统，新型的雷达测试系统通过中频信号（IF）开端作为系统的开始，在经过数/模转化器（ADC）数字信号传递到混频、低通滤波、抽取处理模块最终连接VPX总线接口，在通过显示终端形成雷达接收机动态范围的距离[1]。
其中数/模转化器（ADC）在材料选取的过程中，采用的高质量芯片，在进行检测中最大程度上提高了测量的精准度以及测量的范围，在天气雷达接收机动态范围测量中是非常重要的。混频、低通滤波、抽取处理三种模块属于数字下变频处理模块，模块的处理采用了FPGA芯片，它作为主要的核心芯片，在处理数据过程中，以高质量、高标准、高精准的数据进行相应的处理[2]。图2为接收机动态范围测量集成系统结构图：
图2接收机动态范围测量集成系统结构图
集成中的数字信号在输出过程中，信号与信号中的内部结构是经过CIC、FIR滤波器处理过后完成的，最终得到I/Q信号，才能有效的满足天气雷达接受机范围预测的测量，在集成中的数字下变频处理中可以通过采用FPGA的方式进行数据的整体编程，FPGA的方式在处理过程中，容易受外部环境影响，在测试中存在一定灵活性[3]。
在新型天气雷达接收机动态范围测试中，主要以实现精准度为目的范围检测，其中的指标要包括（1）测试的范围要尽量减少测试的误差：≤4dB。（2）中频输入、测试范围也是有一定的要求规格的。（3）ADC输出并行数字信号的位数要在14位左右[4]。
2.2终端软件界面
I/Q信号在获取中要通过终端软件的途径进行数据的获取，有效的结合系统中的数值以及雷达监测的信号计算终端软件界面的反射率值。进而加强信号源输出的功率，得到有效的数值，按照数值衰减到一定程度进行测试，直至整个测试流程结束。终端软件的应用实现了整体的流程化、系统化极大提升了整体的工作效率，测试工作得到一定程度的准确性，最终形成检测报告意见，实现终端软件界面。
结论
新型天气雷达接收机动态范围测试中存在一定的准确性，有效的实现精准度为目的的工作进程，新型的雷达测试系统通过中频信号（IF）开端作为系统的开始，在处理数据过程中，以高质量、高标准、高精准的数据进行相应的处理，有效的解决了雷达接收机动态测试范围。
参考文献：
[1]张福贵，何建新.新型天气雷达接收机动态范围测试集成系统[J].现代电子技术，2018，41（18）：80-83.
[2]刘刚，吴莹莹，孙伟.一种C波段双偏振天气雷达接收通道设计[J].电子世界，2019，（12）：186-187.
[3]张垚，崔劼，刘强，等.天气雷达信号处理中的高性能时钟设计与实现[J].电子科技，2017，30（12）：4-8.
[4]黄裔诚，黄殷，郭泽勇.一次CINRAD/SA天气雷达频率源故障的分析与处理[J].气象与环境科学，2017，40（2）：127-132.
论文作者:程良
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/28
标签：接收机论文; 测试论文; 信号源论文; 天气论文; 动态论文; 信号论文; 终端论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;