數(shù)據(jù)處理過(guò)程通過(guò)對(duì)功率譜密度數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、噪聲電平估算、目標(biāo)回波識(shí)別、譜矩估算，將各波束得到的徑向速度進(jìn)行合成來(lái)得到大氣風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
（1）預(yù)處理
在處理功率譜密度數(shù)據(jù)之前，先進(jìn)行零頻去直流以及平滑處理。可部分消除地雜波、脈沖噪聲的影響，提高信噪比與譜峰識(shí)別能力。
（2）噪聲電平估算
采用分段平均法來(lái)快速估算噪聲電平值。即將某個(gè)距離庫(kù)上的功率譜密度數(shù)據(jù)分為k段，計(jì)算每一段的均值，將最小均值作為該距離庫(kù)的噪聲電平值，實(shí)際使用時(shí)通常選取k=8
[13]。
（3）目標(biāo)回波識(shí)別
找出每一個(gè)距離庫(kù)功率譜密度數(shù)據(jù)中的所有信號(hào)，即高于噪聲電平的數(shù)據(jù)段。計(jì)算各信號(hào)段頻移點(diǎn)上的功率譜數(shù)據(jù)之和，該值最大者被認(rèn)為是目標(biāo)回波。
（4）譜矩估算
對(duì)于每個(gè)波束、每個(gè)距離庫(kù)的功率譜數(shù)據(jù)，計(jì)算信號(hào)功率譜的0階矩、一階矩和二階矩，計(jì)算公式如下
[14]：
零階距，即目標(biāo)回波功率，對(duì)目標(biāo)回波部分的功率譜密度\({\mathrm{S}}_{\mathrm{i}}\)積分：
\({\mathrm{M}}_{0}=\sum _{\mathrm{i}=1}^{\mathrm{N}}{\mathrm{S}}_{\mathrm{i}}\) （1）
其中，\({M}_{0}\)是目標(biāo)回波功率，N為目標(biāo)回波的總FFT點(diǎn)數(shù)，\({S}_{i}\)是第i個(gè)點(diǎn)的功率譜密度。
一階矩，即多普勒頻移:
\({M}_{1f}=\frac{1}{{M}_{0}}\sum _{\mathrm{i}=1}^{\mathrm{N}}\left({\mathrm{S}}_{\mathrm{i}}*{f}_{i}\right)\) （2）
其中\({f}_{i}\)為第i個(gè)點(diǎn)的頻率。
二階中心矩，即多普勒頻移譜寬:
（3）
多普勒頻移\(f\)與多普勒速度\({v}_{r}\)存在以下關(guān)系：
\(f=±\frac{2{v}_{r}}{\lambda }\) （4）
其中\(\lambda \)為雷達(dá)波長(zhǎng)。
因此可以將多普勒頻移與多普勒頻移譜寬換算成多普勒速度與速度譜寬。
某距離庫(kù)的最大多普勒速度為：
\({\nu }_{max}=\frac{1}{4M}\lambda ?{f}_{r}\) （5）
其中，M為相干積累數(shù)，\({f}_{r}\)為脈沖重復(fù)頻率。
（5）風(fēng)場(chǎng)合成
對(duì)于五波束探測(cè)的MST雷達(dá)，根據(jù)徑向速度計(jì)算出水平風(fēng)的經(jīng)向與緯向分量，再進(jìn)行合成，具體計(jì)算公式如下所示：
（6）
（7）
其中，\({V}_{ri}\)是指第i波束的徑向速度，\(E/S/W/N/Z\)分別指東、南、西、北與垂直波束。\(\theta \)為斜波束的天頂角，\(u、v\mathrm{與}\omega \)分別是緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)與垂直速度。
