工作模式（Operational Mode）
WSR-88D使用两种工作模式，即降水模式和晴空 模式。雷达的工作模式决定了使用哪种VCP，而VCP又 确定了具体的扫描方式。
工作模式A：降水模式使用VCP11或VCP21，相 应的扫描方式分别为14/5 和9/6。
工作模式B：晴空模式使用VCP31或VCP32，两 者都使用扫描方式5/10。
退距离折叠（range unfolding）：为了精确地测量径向速度， WSR-88D雷达有时采用较高的PRF（脉冲重复频率）。此时，其最大探测 距离较短。雷达可收到位于其最大探测距离之外的目标物的较强回波，并将 目 标 物 误 认 为 是 位 于 其 最 大 探 测 距 离 之 内 ， 从 而 产 生 距 离 折 叠 （ range folding）。信号处理器的一个重要任务是消除这些折叠，这个处理过程称 为退距离折叠。
接收机
当天线接收返回（后向散射）能量时， 它把信号传送给接收机。由于接收到的回 波能量很小，所以在以模拟信号的形式传 送给信号处理器之前必须由接收机进行放 大。
信号处理器
当接收到接收机传来的模拟信号后，信号处理器完成三个重要的功 能：地物杂波消除，模拟信号向数字化的基本数据的转换，以及退多谱勒数 据的距离折叠。
式提供初始场
多普勒天气雷达原理
• 反射率因子 • 径向速度和谱宽 • 最大探测距离与距离折叠（模糊） • 最大径向速度与速度模糊
反射率因子 Z
Z R 2 Pr C
Z=∫N(D)D6dD
dBZ 10 • lg Z Z0
Z0 1mm 6 / m3
径向速度ห้องสมุดไป่ตู้谱宽
• 多普勒效应 • 频率变化难以直接测量 • 脉冲对相移 • 全相干雷达：每个发射脉冲的位相相对于一个
发射机
取得雷达数据的第一步是发射一个射频（rf） 信号。这主要由速调管放大器（相当于老式雷达中的 的磁控管）来完成。该放大器产生一个高功率（峰值 功率750kw）非常稳定的10厘米的射频（rf）脉冲。
在这里稳定是非常重要的，产生的每个脉冲必 须具有相同的初位相以保证回波信号中的多普勒信息 能够被提取。一旦rf脉冲被产生，就被送到天线。
VCP21 --- VCP21 （scan strategy #2，version 1） 规定6分钟内对9个具体仰角的扫描。
VCP31 --- VCP31 （scan strategy #3，version 1） 规定10分钟内对5个具体仰角的扫描。
VCP32 --- VCP32（scan strategy #3，version 2） 确定的10分钟完成的5个具体仰角与VCP31相同。不同之 处在于VCP31使用长雷达脉冲而VCP32使用短脉冲。
体扫模式(VCP:Volume Cover Pattern）
扫描方式确定一次体积扫中使用多少个仰角，而具 体是哪些仰角则由体扫模式来规定。WSR-88D 可有20 个不同的VCP，目前只定义了其中的4个：
VCP11 --- VCP11（scan strategy #1，version 1） 规定5分钟内对14个具体仰角的扫描。
扫描方式（scan strategy）
扫描方式告诉雷达在一次体积扫描（volume scan） 中使用多少仰角和时间。WSR-88D使用三种扫描方式：
• 扫描方式#1：5分钟完成14个不同仰角上的扫描（14/5） • 扫描方式#2：6分钟完成9个不同仰角上的扫描（9/6） • 扫描方式#3：10分钟完成5个不同仰角上的扫描（5/10）
新一代（多普勒）天气雷达简介
• 新一代天气雷达的应用领域 • 新一代天气雷达的基本原理 • WSR-88D概述 • 新老雷达评分对比 • 速度图的识别 • 强风暴个例 • 区域降水估计
新一代天气雷达的应用领域
• 对灾害性天气的监测和预警 • 定量降水估计 • 提供风场信息 • 数据同化 - 为高分辨率数值天气预报模
• 距离折叠（模糊）
最大径向速度与速度模糊
• 最大径向速度 Vmax：最大不模糊速度是雷达能够不模糊地 测量的最大平均径向速度，其对应的相移是180度。
• 速度模糊 •多普勒两难
PRF
Vmax
4
WSR-88D概述
• 雷达的主要构成和数据流 • 雷达数据采集子系统 • 雷达产品生成子系统 • 雷达产品的用户 • 雷达产品的获取和显示
雷达数据采集子系统
RDA 是用户所使用的雷达数据的采集单元。WSR-88D 的RDA由四个部分构成：发射机，天线，接收机和信号处理器。 它的主要功能是产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲 的反射能量，并通过数字化形成基本数据（base data）。 • 发射机 • 天线 • 接收机 • 信号处理器 • RDA内的数据记录 • 宽带通讯
天线
天线是RDA的一个部件，它将发射机产生的rf 信 号以波束的形式发射到大气并接受返回的能量。天线仰角 的变化范围是从-1.0度到60度。天线仰角的设置取决于 天线的扫描方式（scan strategy共有三种）、体扫模式 （ volume coverage pattern ： VCP ） 和 工 作 模 式 （operational mode 分为晴空和降水两种模式）。 雷 达操作员不能手动调节天线仰角，天线仰角只能通过上述 三要素预设。
地物杂波消除：气象目标回波和地物回波的主要区别是地物目标不 运动。信号处理器利用目标物运动与否作为主要判据消除地物的回波。
A/D变换：信号处理器的主要任务之一是将由接收机获取的模拟信号 转 换 成 三 种 数 字 化 的 基 本 数 据 。 它 们 是 基 本 反 射 率 因 子 （ base reflectivity ） ， 基 本 速 度 （ base velocity ） 和 基 本 谱 宽 （ base spectrum width）。
内部参考信号而言是相同的。当脉冲返回时， 与参考信号做比较以确定信号位相。任何脉冲 到脉冲的位相变化可以被计算。
最大探测距离与距离折叠
• 最大探测距离：最大探测距离是指一个发射脉冲在下 一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离 c Rmax 2 PRF
其中，Rmax为最大探测距离，c为光速，PRF为脉冲重复频率