X波段天气雷达由于体积小、可移动性高等优点,越来越多的应用于降水信息探测中。但是X波段天气雷达在的气象回波受到地物杂波的影响较大,得出的降水信息与真实降水信息有较大误差。传统的地物杂波滤除方法,在滤除地物杂波的同时也会滤除部分气象信号。本文以减小地物杂波对气象回波的干扰为出发点,从雷达回波的模拟,地物杂波的识别和滤除等展开研究,论文主要工作包括:1.研究了用于模拟气象目标的参数化模型:根据降雨的空间分布特征,对空间降雨率进行了模拟,然后结合降雨率和反射率因子的关系、气象雷达方程、以及大气和降雨粒子对于电磁波的衰减,完成了对于呈一定空间分布形态的降雨目标回波功率的参数模拟。对于降雨目标的速度模拟,则是在分析气象回波的时域和频域特性的基础上,利用对于气象回波的频谱模拟技术,完成了对于降雨目标径向速度的参数模拟,将这两个参数作为模拟气象回波时的输入,可以完成对于空间降雨目标的模拟。2.研究了基于X波段雷达地地物杂波抑制技术:根据地物杂波的速度基本接近零速、速度谱宽较窄和能量峰值较高等特性,结合模糊逻辑技术,利用杂波消减判决算法(CMD)和频谱杂波识别算法(SCI)对X波段雷达回波地物杂波进行识别。并对CMD算法进行改进,通过仿真实验表明,改进后的CMD算法其性能优于原始CMD算法。在地物杂波地滤除研究中:针对地物杂波和气象回波不同重叠情况,分析了基于动态目标显示和基于自适应高斯算法的地物杂波滤除方案,并且将滤除效果较好的自适应高斯算法和地物杂波识别算法进行结合,研究了以地物杂波识别结果指导地物杂波滤除的抑制方法。通过仿真实验表明,该方法在抑制地物杂波的同时,能有效减小地物杂波滤除中所带来的误差。3.信号处理系统的设计与实现:根据X波段雷达的系统需求,以Xilinx公司的ZYNQ＿7Z100芯片作为核心处理器件,设计了数字信号处理系统。此系统相对于传统数字信号处理系统,可以通过参数配置调整所产生的中频信号和接收信号处理方案,能灵活适应不同情况下的需要。