李学华，何建新，史　朝，曾强宇，张福贵

(1. 成都信息工程大学 电子工程学院,　成都 610225)

(2. 中国气象局 大气探测重点开放实验室，　成都 610225)



基于白化滤波的多普勒天气雷达谱矩估计改进方法

李学华1，2，何建新1，2，史朝1，2，曾强宇1，张福贵1

(1. 成都信息工程大学 电子工程学院,成都 610225)

(2. 中国气象局 大气探测重点开放实验室，成都 610225)

摘要：针对多普勒天气雷达时间分辨率和方位分辨率提高后，回波强度和径向速度精度无法满足1 dB和1 m/s业务要求的问题，采用基于距离过采样技术和白化滤波算法的改进谱矩估计方法，使估计精度大大提高。该方法通过在距离向提高采样频率，获取更多的回波信号样本数量，然后采用白化滤波算法去除回波信号距离向的相关性，提高回波信号的独立样本数；并以白化滤波后的回波信号为基础，改进现有脉冲对谱矩估计算法，提高谱矩估计精度。仿真和雷达试验结果表明，在回波信号信噪比较大时，谱矩估计改进算法比现有脉冲对算法的估计精度更高，且可解决多普勒天气雷达因时间分辨率和方位分辨率提高后引起的精度降低问题。

关键词：天气雷达；谱矩估计；距离过采样；白化滤波

An Improved Method of Doppler Weather Radar Spectral Moment Estimation

Based on Whitening Filter

0引言

对于新一代多普勒天气雷达来说，要实现降水的定量测量，雷达基数据必须满足一定精度要求，如目前业务雷达应用要求径向平均速度及谱宽的估计精度必须小于1 m/s，回波强度估计精度必须小于1 dB。为了满足该精度要求，天气雷达信号处理器在使用脉冲对处理(PPP)和快速傅里叶变换(FFT)方法处理时，必须满足一定数量的雷达采样信号进行积累处理。……