本發(fā)明涉及氣象雷達(dá)主動遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)及其探測方法。

背景技術(shù)：

云在地氣系統(tǒng)中起著非常重要的作用，通過影響太陽對地球的短波輻射和地球向外輻射的長波，影響地氣系統(tǒng)的輻射收支平衡；云是成云致雨的主要載體，影響著整個地球的水分循環(huán)；云也是影響當(dāng)前氣候研究和天氣預(yù)報不確定性因素的主要來源。云在主要遙感手段分為被動遙感和主動遙感，其中被動遙感手段可獲取云的宏觀物理特征，覆蓋范圍大，縱向和橫向分辨率低，主動遙感手段發(fā)展較晚，但也取得了較大進(jìn)展，并得到了廣泛的應(yīng)用。

在過去20多年期間，受硬件技術(shù)水平的推動以及云在地球氣候扮演決定研究的需求影響，國內(nèi)外大力推動毫米波(35ghz和94ghz最為典型)云觀測雷達(dá)的研制，并且這些雷達(dá)在云觀測上獲得了很大的成功，得到了極為廣泛的應(yīng)用。具體說，3毫米波云觀測雷達(dá)可用于長期觀測云雨演化過程，能夠獲取云剖面宏微觀信息以及云內(nèi)部動力學(xué)過程，能夠提供較高的空間時間分辨率。云觀測雷達(dá)發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段，其中美國arm毫米波云雷達(dá)觀測計劃標(biāo)志著毫米波雷達(dá)用于氣象云觀測；cloudsat衛(wèi)星攜帶的94ghz云觀測雷達(dá)標(biāo)志著全球云觀測的開始；計劃于2018年發(fā)射的earthcare衛(wèi)星攜帶的94ghz多普勒云觀測雷達(dá)將標(biāo)志著全球云動力學(xué)觀測的開始。而目前世界上已有相關(guān)國家在研制太赫茲頻段云觀測雷達(dá)，主要用于解決當(dāng)前冰云遙感能力不足以及探索該雷達(dá)在霧霾等方面的應(yīng)用，這將表明太赫茲頻段云雷達(dá)將成為今后云雷達(dá)發(fā)展的重要方向。

1989年，美國馬薩諸塞大學(xué)的mead論述了215ghz雷達(dá)系統(tǒng)，并定量觀測了層積云和霧的實(shí)驗，天頂觀測距離97-1900m；1990年，mead等人又研制了225ghz非相參雷達(dá)系統(tǒng)，開展了降雪觀測；2010年，德國h.essen等人研制了220ghz全固態(tài)測云雷達(dá)，將用于降雪和云的探測。我國在“十二五”期間也開展了相關(guān)頻段云雷達(dá)原理樣機(jī)的研制。然而，迄今為止，沒有采用脈沖壓縮工作體制、收發(fā)分離方式的實(shí)用性地基卷云觀測雷達(dá)的專利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)及其探測方法，采用線性調(diào)頻工作體制且脈寬可調(diào)，可以獲取較高的距離分辨率，降低對系統(tǒng)發(fā)射功率的要求，可以滿足地面近距離到遠(yuǎn)距離的云觀測，提供較高云剖面雷達(dá)反射率因子信息，并可進(jìn)一步獲取觀測區(qū)域云時空云氣象宏微觀信息，同時也可用于環(huán)境中霧霾等微小顆粒的探測。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)，包含：

線性調(diào)頻信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生脈寬可調(diào)的線性調(diào)頻信號；

頻率綜合器模塊，其電性連接線性調(diào)頻信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生發(fā)射激勵信號、接收激勵信號、二次下變頻本振信號和全局時鐘信號；

太赫茲發(fā)射模塊，其電性連接頻率綜合器模塊，用于在發(fā)射激勵信號的激勵下產(chǎn)生太赫茲發(fā)射信號；

收發(fā)分離天線模塊，其電性連接太赫茲發(fā)射模塊，用于發(fā)射太赫茲信號并接收太赫茲回波信號；

太赫茲接收模塊，其電性連接收發(fā)分離天線模塊和頻率綜合器模塊，用于接收太赫茲回波信號，在接收激勵信號的激勵下將太赫茲回波信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；

中頻信號接收處理模塊，其電性連接頻率綜合器模塊太赫茲接收模塊，用于根據(jù)二次下變頻本振信號對接收到的中頻信號進(jìn)行二次下變頻，產(chǎn)生基帶信號；

信號處理模塊，其電性連接中頻信號接收處理模塊和太赫茲發(fā)射模塊，用于實(shí)現(xiàn)對基帶信號的采集、存儲與處理，以及對地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)中各個模塊的控制和通訊；

上位機(jī)，其電性連接信號處理模塊，用于根據(jù)信號處理模塊的信號處理結(jié)果完成云觀測數(shù)據(jù)反演處理。

所述的太赫茲發(fā)射模塊包含：

太赫茲發(fā)射倍頻鏈路，其電性連接頻率綜合器模塊，用于將頻率綜合器模塊提供的發(fā)射激勵信號進(jìn)行12次倍頻，獲得發(fā)射太赫茲信號；

耦合器，其電性連接太赫茲發(fā)射倍頻鏈路，用于堅持發(fā)射機(jī)實(shí)時頻率、功率信息，標(biāo)定雷達(dá)的發(fā)射信號；

功放模塊，其電性連接耦合器和收發(fā)分離天線模塊，用于對太赫茲發(fā)射倍頻鏈路提供的發(fā)射太赫茲信號進(jìn)行功率放大后輸出給收發(fā)分離天線模塊；

內(nèi)定標(biāo)組件，其電性連接耦合器和信號處理模塊，用于測量發(fā)射機(jī)實(shí)時頻率和功率信息。

所述的太赫茲接收模塊包含：

太赫茲接收倍頻鏈路，其電性連接頻率綜合器模塊，用于將頻率綜合器模塊提供的接收激勵信號進(jìn)行6次倍頻，獲得本振信號；

放大濾波模塊，其電性連接太赫茲接收倍頻鏈路，用于對本振信號進(jìn)行放大濾波；

諧波混頻器，其電性連接放大濾波模塊、收發(fā)分離天線模塊和中頻信號接收處理模塊，用于將從收發(fā)分離天線模塊接收到的太赫茲回波信號和太赫茲接收倍頻鏈路的本振信號混頻生成中頻信號。

所述的收發(fā)分離天線模塊包含：

發(fā)射天線，其電性連接太赫茲發(fā)射模塊中的功放模塊，用于發(fā)射太赫茲信號；

接收天線，其電性連接太赫茲接收模塊中的諧波混頻器，用于接收太赫茲回波信號。

本發(fā)明還提供一種地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)的探測方法，包含以下步驟：

步驟s1、線性調(diào)頻信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生脈寬可調(diào)的線性調(diào)頻信號；

步驟s2、頻率綜合器模塊根據(jù)線性調(diào)頻信號產(chǎn)生k波段激勵信號源；

所述的k波段激勵信號源包含：發(fā)射激勵信號、接收激勵信號、二次下變頻本振信號和全局時鐘信號；

步驟s3、太赫茲發(fā)射模塊在發(fā)射激勵信號的激勵下產(chǎn)生太赫茲發(fā)射信號，通過發(fā)射天線發(fā)射；

步驟s4、太赫茲接收模塊在接收激勵信號的激勵下將通過接收天線收到的太赫茲回波信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；

步驟s5、中頻信號接收處理模塊對中頻信號進(jìn)行二次下變頻，產(chǎn)生基帶信號；

步驟s6、信號處理模塊對基帶信號進(jìn)行信號處理；

步驟s7、上位機(jī)根據(jù)信號處理模塊的信號處理結(jié)果完成云觀測數(shù)據(jù)反演處理。

所述的步驟s3具體包含以下步驟：

步驟s3.1、太赫茲發(fā)射倍頻鏈路將發(fā)射激勵信號進(jìn)行12次倍頻，獲得發(fā)射太赫茲信號；

步驟s3.2、功放模塊將發(fā)射太赫茲信號進(jìn)行功率放大后輸出給發(fā)射天線。

所述的步驟s4具體包含以下步驟：

步驟s4.1、太赫茲接收倍頻鏈路將接收激勵信號進(jìn)行6次倍頻，獲得本振信號；

步驟s4.2、放大濾波模塊對本振信號進(jìn)行放大濾波；

步驟s4.3、諧波混頻器將本振信號和從接收天線接收到的太赫茲回波信號混頻生成中頻信號。

所述的步驟s6中，信號處理模塊對基帶信號進(jìn)行信號處理的方法具體包含以下步驟：

步驟s6.1、對接收到的基帶信號中的iq分量進(jìn)行時域積累；

步驟s6.2、對iq分量合并后的時域復(fù)信號進(jìn)行脈沖壓縮以獲得距離—幅度信息；

步驟s6.3、對脈沖壓縮處理后的同一距離庫幅度與其相應(yīng)的數(shù)學(xué)期望進(jìn)行差運(yùn)算，消除直流信號導(dǎo)致的零頻雜波信號的干擾；

步驟s6.4、對去直流信號進(jìn)行加窗處理以提高帶外抑制；

步驟s6.5、對同一距離門上的數(shù)據(jù)進(jìn)行距離維fft變換；

步驟s6.6、對距離維fft變換后的每列脈沖信號序列分別求其模平方并相加以得到對應(yīng)脈沖信號的功率譜密度數(shù)據(jù)；

步驟s6.7、對獲得的功率譜密度數(shù)據(jù)求平均，獲得回波信號功率；

步驟s6.8、對距離維fft變換后的方位維數(shù)據(jù)進(jìn)行方位維fft變換，提取多普勒譜信息。

所述的步驟s7中，上位機(jī)根據(jù)信號處理模塊的信號處理結(jié)果完成云觀測數(shù)據(jù)反演處理的方法包含：根據(jù)獲得的回波信號功率和氣象雷達(dá)方程以及距離信息解算出不同距離的雷達(dá)反射率因子數(shù)據(jù)；根據(jù)多普勒譜信息獲取云粒子運(yùn)動信息。

所述的地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)的工作頻率范圍為237.9ghz～238ghz，工作帶寬為2～100mhz、中心頻率可調(diào)、功率輸出大于5w、脈沖寬度為2μs～1ms，脈沖最小步長為2μs、脈沖重復(fù)頻率為500hz～15khz。

本發(fā)明采用線性調(diào)頻工作體制且脈寬可調(diào)，可以獲取較高的距離分辨率，降低對系統(tǒng)發(fā)射功率的要求，可以滿足地面近距離到遠(yuǎn)距離的云觀測，提供較高云剖面雷達(dá)反射率因子信息，并可進(jìn)一步獲取觀測區(qū)域云時空云氣象宏微觀信息，同時也可用于環(huán)境中霧霾等微小顆粒的探測。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是信號處理模塊對基帶信號進(jìn)行信號處理的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下根據(jù)圖1～圖2，具體說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)，包含：

線性調(diào)頻信號產(chǎn)生模塊1，用于產(chǎn)生線性調(diào)頻信號，以獲取較高云剖面分辨率，該線性調(diào)頻信號的脈寬2μs～1ms可調(diào)；

頻率綜合器模塊2，其電性連接線性調(diào)頻信號產(chǎn)生模塊1，用于產(chǎn)生k波段激勵信號源，該k波段激勵信號源包含：發(fā)射激勵信號(帶寬約8.3mhz)、接收激勵信號(帶寬為9.89375ghz的點(diǎn)頻信號)、二次下變頻本振信號(工作頻率500mhz)、以及全局時鐘信號(工作頻率為100mhz點(diǎn)頻信號)；

太赫茲發(fā)射模塊3，其電性連接頻率綜合器模塊2，用于在發(fā)射激勵信號的激勵下產(chǎn)生太赫茲發(fā)射信號；

收發(fā)分離天線模塊5，其電性連接太赫茲發(fā)射模塊3，用于發(fā)射太赫茲信號并接收太赫茲回波信號，同時保證收發(fā)的隔離；

太赫茲接收模塊4，其電性連接收發(fā)分離天線模塊5和頻率綜合器模塊2，用于接收太赫茲回波信號，在接收激勵信號的激勵下將太赫茲回波信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；

中頻信號接收處理模塊6，其電性連接頻率綜合器模塊2和太赫茲接收模塊4，用于根據(jù)二次下變頻本振信號對接收到的中頻信號進(jìn)行二次下變頻，產(chǎn)生基帶信號；

信號處理模塊7，其電性連接中頻信號接收處理模塊6和太赫茲發(fā)射模塊3，用于實(shí)現(xiàn)對基帶信號的采集、存儲與處理，以及對地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)中各個模塊的控制和通訊；

上位機(jī)8，其電性連接信號處理模塊7(本實(shí)施例中，上位機(jī)8通過422通信接口或光纖通信接口連接信號處理模塊7)，用于根據(jù)信號處理模塊7的信號處理結(jié)果完成云觀測數(shù)據(jù)反演處理，得到雷達(dá)反射率因子、云粒子有效半徑、云水含量等云宏微觀可視化結(jié)果。

如圖1所示，所述的太赫茲發(fā)射模塊3包含：

太赫茲發(fā)射倍頻鏈路301，其電性連接頻率綜合器模塊2，用于將頻率綜合器模塊2提供的發(fā)射激勵信號進(jìn)行12次倍頻，獲得頻率為237.9ghz～238ghz的發(fā)射太赫茲信號；本實(shí)施例中，該太赫茲發(fā)射倍頻鏈路301采用三次諧波混頻器，輸出功率超過15mw；

耦合器302，其電性連接太赫茲發(fā)射倍頻鏈路301，用于堅持發(fā)射機(jī)實(shí)時頻率、功率信息，標(biāo)定雷達(dá)的發(fā)射信號；

功放模塊303，其電性連接耦合器302和收發(fā)分離天線模塊5，用于對太赫茲發(fā)射倍頻鏈路301提供的發(fā)射太赫茲信號進(jìn)行功率放大后輸出給收發(fā)分離天線模塊5；本實(shí)施例中，該功放模塊303采用行波管真空管放大器，最終發(fā)射太赫茲信號的發(fā)射功率大于5w，工作帶寬2～100mhz(中心頻點(diǎn)可調(diào)，帶寬可調(diào))，脈沖寬度2μs～1ms可調(diào)，脈沖重復(fù)頻率500hz～15khz；

內(nèi)定標(biāo)組件304，其電性連接耦合器302和信號處理模塊7，用于測量發(fā)射機(jī)實(shí)時頻率和功率信息。

如圖1所示，所述的太赫茲接收模塊4包含：

太赫茲接收倍頻鏈路401，其電性連接頻率綜合器模塊2，用于將頻率綜合器模塊2提供的接收激勵信號進(jìn)行6次倍頻，獲得頻率為118.725ghz(中心頻率可調(diào))的本振信號(輸出功率約5mw)；

放大濾波模塊402，其電性連接太赫茲接收倍頻鏈路401，用于對本振信號進(jìn)行放大濾波；

諧波混頻器403，其電性連接放大濾波模塊402、收發(fā)分離天線模塊5和中頻信號接收處理模塊6，用于將從收發(fā)分離天線模塊5接收到的太赫茲回波信號和太赫茲接收倍頻鏈路401的本振信號混頻生成中頻信號(中心頻點(diǎn)在500mhz)。

如圖1所示，所述的收發(fā)分離天線模塊5包含：

發(fā)射天線501，其電性連接太赫茲發(fā)射模塊3中的功放模塊303，用于發(fā)射太赫茲信號；

接收天線502，其電性連接太赫茲接收模塊4中的諧波混頻器403，用于接收太赫茲回波信號。

本發(fā)明還提供一種地基太赫茲測云雷達(dá)的探測方法，包含以下步驟：

步驟s1、線性調(diào)頻信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生脈寬2μs～1ms可調(diào)的線性調(diào)頻信號；

步驟s2、頻率綜合器模塊根據(jù)線性調(diào)頻信號產(chǎn)生k波段激勵信號源；

所述的k波段激勵信號源包含：發(fā)射激勵信號、接收激勵信號、二次下變頻本振信號和全局時鐘信號；

步驟s3、太赫茲發(fā)射模塊在發(fā)射激勵信號的激勵下產(chǎn)生太赫茲發(fā)射信號，通過發(fā)射天線發(fā)射；

步驟s4、太赫茲接收模塊在接收激勵信號的激勵下將通過接收天線收到的太赫茲回波信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；

步驟s5、中頻信號接收處理模塊對中頻信號進(jìn)行二次下變頻，產(chǎn)生基帶信號；

步驟s6、信號處理模塊對基帶信號進(jìn)行信號處理；

步驟s7、上位機(jī)根據(jù)信號處理模塊的信號處理結(jié)果完成云觀測數(shù)據(jù)反演處理。

所述的步驟s3具體包含以下步驟：

步驟s3.1、太赫茲發(fā)射倍頻鏈路將發(fā)射激勵信號進(jìn)行12次倍頻，獲得頻率為237.9ghz～238ghz的發(fā)射太赫茲信號；

步驟s3.2、功放模塊將發(fā)射太赫茲信號進(jìn)行功率放大后輸出給發(fā)射天線；

最終發(fā)射太赫茲信號的發(fā)射功率大于5w，工作帶寬100mhz(中心頻點(diǎn)可調(diào)，帶寬可調(diào))，脈沖寬度2μs～1ms可調(diào)，脈沖重復(fù)頻率500hz～15khz。

所述的步驟s4具體包含以下步驟：

步驟s4.1、太赫茲接收倍頻鏈路將接收激勵信號進(jìn)行6次倍頻，獲得頻率為118.725ghz(中心頻率可調(diào))的本振信號(輸出功率約5mw)；

步驟s4.2、放大濾波模塊對本振信號進(jìn)行放大濾波；

步驟s4.3、諧波混頻器將本振信號和從接收天線接收到的太赫茲回波信號混頻生成中頻信號(中心頻點(diǎn)在500mhz)。

如圖2所示，所述的步驟s6中，信號處理模塊對基帶信號進(jìn)行信號處理的方法具體包含以下步驟：

步驟s6.1、本實(shí)施例中，對1024列脈沖信號iq分量進(jìn)行信號處理，將1204列脈沖信號數(shù)據(jù)分解成64組，每組為相鄰的16個脈沖信號組成；對接收到的基帶信號中的每16個相鄰脈沖信號的iq分量進(jìn)行時域積累(也稱相干積分)；

該步驟主要在回波信噪比較低情況下用于提升信噪比，以使氣象信號顯露出來；

步驟s6.2、對iq分量合并后的時域復(fù)信號進(jìn)行脈沖壓縮以獲得距離—幅度信息；

其中，雷達(dá)作用距離范圍取1km～12km，距離庫長為50m；

步驟s6.3、對脈沖壓縮處理后的同一距離庫幅度與其相應(yīng)的數(shù)學(xué)期望進(jìn)行差運(yùn)算，以消除直流信號導(dǎo)致的零頻雜波信號的干擾；

步驟s6.4、對去直流信號進(jìn)行加窗處理以提高帶外抑制；具體采用窗形式以及加幾層窗需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，初步可采用常用的海明、海寧或矩形窗等方式；

步驟s6.5、對同一距離門上的數(shù)據(jù)進(jìn)行距離維fft變換；

步驟s6.6、對距離維fft變換后的每列脈沖信號數(shù)據(jù)序列分別求其模平方并相加以得到對應(yīng)脈沖信號的功率譜密度數(shù)據(jù)；

步驟s6.7、對獲得的64組功率譜密度數(shù)據(jù)求平均，用于降低功率譜較大的脈動性，即完成譜平均步驟同時獲得回波信號功率；

步驟s6.8、對距離維fft變換后的方位維64組數(shù)據(jù)進(jìn)行方位維fft變換，提取多普勒譜信息。

所述的步驟s7中，上位機(jī)根據(jù)信號處理模塊的信號處理結(jié)果完成云觀測數(shù)據(jù)反演處理的方法包含：根據(jù)獲得的回波信號功率和氣象雷達(dá)方程以及距離信息解算出不同距離的雷達(dá)反射率因子數(shù)據(jù)；

根據(jù)多普勒譜信息獲取云粒子運(yùn)動信息。

對于太赫茲頻段的大氣窗口比較多，鑒于當(dāng)前太赫茲頻段硬件技術(shù)發(fā)展以及云觀測的需求，同時結(jié)合國際電信聯(lián)盟頻段的劃分，本發(fā)明提供的地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)工作頻率范圍為237.9ghz～238ghz，工作帶寬2～100mhz(可調(diào))、中心頻率可調(diào)、功率輸出大于5w、脈沖寬度2μs～1ms(最小步長2μs)、脈沖重復(fù)頻率為500hz～15khz(最小步長500hz，可調(diào))。

考慮到太赫茲雷達(dá)系統(tǒng)的現(xiàn)有硬件發(fā)展水平以及針對云觀測的需求，本發(fā)明選用線性調(diào)頻脈沖(或調(diào)頻連續(xù)波)工作體制。對于要求較高的區(qū)域數(shù)值預(yù)報模觀測需求最優(yōu)云剖面分辨率為0.3km，另外考慮到進(jìn)一步研究云內(nèi)部更為精細(xì)的信息，本雷達(dá)云剖面分辨率理論值為1.5m～300m(可調(diào))。冰云通常處于距地面高度7、8km及以上的區(qū)域，為充分研究太赫茲測云雷達(dá)對冰云的探測能力，地基太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)考慮安置在距地面高度約2km以上的區(qū)域進(jìn)行觀測(此時大氣對237.9ghz～238ghz信號的雙程衰減理論上約為2db)；對于霧霾或低空水云的觀測可以安置在海拔高度為0m的位置進(jìn)行觀測。實(shí)際上，冰云觀測的能力要求要高于對霧霾或低空水云的觀測，下面將按照冰云觀測需求進(jìn)行參數(shù)設(shè)計介紹。具體雷達(dá)工作距離受發(fā)射功率、信號脈寬、天線增益、大氣衰減以及云剖面分辨率等限制，具體可根據(jù)式(1)的氣象雷達(dá)方程來對雷達(dá)系統(tǒng)各個參數(shù)進(jìn)行權(quán)衡。

上式參數(shù)的具體定義如下：

rmax：雷達(dá)最遠(yuǎn)作用距離；

pt：雷達(dá)發(fā)射脈沖功率；

g：收發(fā)天線增益；

θ：天線方位角；

天線俯仰角；

τ’：云剖面分辨率所對應(yīng)的壓縮后脈沖時間；

k：電磁波在空間傳播時的衰減因子；

z：雷達(dá)反射率因子；

b：信號發(fā)射帶寬；

τ：雷達(dá)發(fā)射脈沖寬度；

smin：雷達(dá)接收機(jī)靈敏度；

λ：雷達(dá)載波波長；

la：雙程大氣衰減；

ls：系統(tǒng)損耗；

在本實(shí)例中，雷達(dá)發(fā)射功率5w、收發(fā)天線增益都為60.5dbi、天線方位角和俯仰角約為0.1°、脈壓后有效脈寬約為0.33μs、k的二次方為0.93、反射率因子z為-40dbz、信號發(fā)射帶寬為3mhz、發(fā)射脈沖寬度為1ms、系統(tǒng)靈敏度為-124dbw、波長約為1.3mm、雙程大氣衰減為2db、以及系統(tǒng)損耗為6db，此時計算得到作用距離約為12km，考慮到觀測位置距地面高度約2km，卷云高度在距地面7、8km處就會出現(xiàn)，所以本太赫茲測云雷達(dá)系統(tǒng)理論上是能夠滿足卷云觀測的。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、目前公開的太赫茲云探測雷達(dá)多采用普通脈沖工作方式，以較窄的脈沖獲取一定分辨率，且以犧牲功率為代價，其最優(yōu)云剖面分辨率僅為15m。而本發(fā)明采用線性調(diào)頻脈沖壓縮方案，不但可以獲取較高的距離分辨率，還可以降低系統(tǒng)發(fā)射功率的要求。

2、目前公開的太赫茲云探測雷達(dá)多采用普通脈沖工作方式，為獲得較好的距離分辨率其脈沖寬度在100ns～3μs范圍內(nèi)可調(diào)。而本發(fā)明選用不同脈寬用于觀測不同區(qū)域(由于選用收發(fā)分離式系統(tǒng)也可采用一種脈沖寬度)，這也可兼容收發(fā)共用天線形式的太赫茲測云雷達(dá)。

3、目前公開的太赫茲云探測雷達(dá)多采用普通脈沖工作方式，尚未考慮利用多普勒測速的問題。本發(fā)明采用線性調(diào)頻工作體制，且脈寬可調(diào)(范圍2μs～1ms)，利用距離—多普勒二維數(shù)字信號處理方式可獲取觀測云區(qū)域多普勒信息，利用多普勒信息可用于獲取雷達(dá)指向的云中粒子速度信息，可用于研究云動力學(xué)過程。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。