闪电电场变化信号测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种闪电电场变化信号测量系统，涉及气象监测技术领域，包括：探测天线、电场快变化接收机、信号处理模块，所述电场快变化接收机分别连接所述探测天线和所述信号处理模块；所述探测天线用于将感应到的闪电产生的电场变化信号传输至所述电场快变化接收机；所述电场快变化接收机用于处理所述电场变化信号，以得到闪电电场快变化信号，并将所述闪电电场快变化信号传输至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于采集并处理所述闪电电场快变化信号以得到闪电电场慢变化信号；本发明还公开了一种与上述测量系统相对应的闪电电场变化信号测量方法。本发明的系统和方法实现了闪电电场快、慢变化信号的集成化测量。

主权项

一种闪电电场变化信号测量系统，其特征在于，包括：探测天线、电场快变化接收机、信号处理模块，所述电场快变化接收机分别连接所述探测天线和所述信号处理模块；所述探测天线为形状为中空的环形平板天线，用于将感应到的闪电产生的电场变化信号传输至所述电场快变化接收机；所述电场快变化接收机为积分调理电路，包括积分放大器、信号滤波器、驱动输出和阻抗匹配，所述积分放大器的时间常数为毫秒或百微秒量级，带宽为1K～5MHz，其中所述积分放大器的积分电路采用有源积分或者无源积分，所述电场快变化接收机用于处理所述电场变化信号，以得到闪电电场快变化信号，并将所述闪电电场快变化信号传输至所述信号处理模块；所述信号处理模块用于触发采集并采用FPGA或CPLD编程数字处理器处理所述闪电电场快变化信号以得到闪电电场慢变化信号，包括：数字化仪和数字处理器，所述数字化仪分别连接所述数字处理器和所述电场快变化接收机，用于将接收到的所述闪电电场快变化信号数字化后传输至所述数字处理器，所述数字处理器对数字化后的闪电电场快变化信号进行解卷积数字信号处理并得到所述闪电电场慢变化信号；所述系统还包括面向仪器系统的专用处理PXI平台，该平台具有时间总线；所述系统还包括：GPS天线和GPS接收机，所述GPS天线连接所述GPS接收机；所述GPS接收机连接所述数字处理器或所述数字化仪，当所述GPS接收机连接所述数字处理器时，所述数字处理器判断触发条件，当触发条件满足时触发GPS接收机输出时间信息，当所述GPS接收机连接所述数字化仪时，所述数字化仪判断触发条件，在满足触发条件的情况下，所述数字化仪将接收到的闪电电场快变化信号数字化后传输至所述数字处理器的同时，触发GPS接收机输出时间信息；所述GPS天线接收GPS卫星信号并传输至所述GPS接收机，为蘑菇头式天线，感应信号的头部位于所述环形平板天线的平板面上，尾部位于所述环形平板天线的环形孔中。