[發(fā)明專利]偽隨機序列在探地雷達應(yīng)用中回波數(shù)據(jù)預(yù)處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810227477.8
• 申請日: 2008-11-26
• 公開（公告）號: CN101738602A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張群英;方廣有;尹肖飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: G01S7/32
• 分類號: G01S7/32
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種偽隨機序列在探地雷達應(yīng)用中回波數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其特征在 于，包括：

步驟A)序列分組，將長度為N的偽隨機序列分成m組長度為n的子 序列，偽隨機序列的長度是指偽隨機序列所包含的子碼個數(shù)，其中，N、 m、n為自然數(shù)整數(shù)；

步驟B)分組發(fā)射，每個脈沖重復(fù)周期發(fā)射一組包含n個子碼的子序 列，m個脈沖重復(fù)周期完成一個偽隨機序列的發(fā)射；

步驟C)回波數(shù)據(jù)預(yù)處理，對回波數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，獲得用于成像處 理的完整的回波數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述步驟A)序列分 組，包括：

步驟A1：根據(jù)雷達系統(tǒng)對工作盲區(qū)的要求，確定最大發(fā)射脈沖寬度 T_t；

步驟A2：最大發(fā)射脈沖寬度T_t除以每個子碼調(diào)制的載波周期數(shù)n1與 載波周期τ_c的積，獲得最大發(fā)射脈沖寬度包含的子碼個數(shù)n；

步驟A3：偽隨機序列長度N除以每個子序列長度n，獲得發(fā)射完一 個長度為N的偽隨機序列需要的脈沖重復(fù)周期個數(shù)m。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述步驟B)分組發(fā) 射，是在雷達控制單元控制下，從第一組子碼序列開始依次發(fā)射長度為n 的子碼序列，m個脈沖重復(fù)周期之后，再從第一組子碼序列開始循環(huán)發(fā)射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于：所述步驟C)回波數(shù) 據(jù)預(yù)處理，包括：

步驟C1：對每個脈沖重復(fù)周期A/D采樣后的回波數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)形成過 程增加脈沖標(biāo)識，脈沖標(biāo)識從1至m重復(fù)標(biāo)記；

步驟C2：按照數(shù)據(jù)位數(shù)和所需要的數(shù)據(jù)積累次數(shù)，確定每個脈沖重復(fù) 周期以及最終輸出回波數(shù)據(jù)的緩存寬度和深度；

步驟C3：每個脈沖重復(fù)周期的回波數(shù)據(jù)濾除系統(tǒng)當(dāng)前的噪聲電平；

步驟C4：每個脈沖重復(fù)周期的回波數(shù)據(jù)向后移位與前一個脈沖重復(fù)周 期的回波數(shù)據(jù)融合；完成m-1次數(shù)據(jù)融合后，獲得用于成像處理的完整的 一幀回波數(shù)據(jù)；

步驟C5：對經(jīng)過上述預(yù)處理的一幀回波數(shù)據(jù)增加幀標(biāo)識。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于：所述增加脈沖標(biāo) 識，是對每一個脈沖重復(fù)周期的回波數(shù)據(jù)增加脈沖標(biāo)識，用于后續(xù)數(shù)據(jù)的 積累。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于：所述回波數(shù)據(jù)的緩 存寬度和深度，是為了防止積累過程中數(shù)據(jù)溢出，并且減少占用的資源而 擴大每個數(shù)據(jù)的位寬及深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于：所述每個脈沖重復(fù) 周期的回波數(shù)據(jù)向后移位的個數(shù)L為子序列的長度n、每個子碼調(diào)制的載 波周期數(shù)n1、載波周期τ_c以及雷達系統(tǒng)采樣率f_s的乘積，即 L＝n×n1×τ_c×f_s。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于：所述回波數(shù)據(jù)濾 除系統(tǒng)噪聲電平，包含雷達系統(tǒng)熱噪聲、量化噪聲以及當(dāng)前環(huán)境噪聲的噪 聲電平的綜合結(jié)果，濾除系統(tǒng)噪聲電平的過程為回波數(shù)據(jù)減去噪聲數(shù)據(jù)電 平。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述幀標(biāo)識，用于 成像處理過程，對于預(yù)處理后可用于成像處理的一幀回波數(shù)據(jù)增加幀標(biāo) 識，幀標(biāo)識具有明顯不同與回波數(shù)據(jù)的特點。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理方法，其特征在于：系統(tǒng)當(dāng)前噪聲電 平的求解，包括：

步驟D1：在探地雷達系統(tǒng)零輸入的情況下錄取系統(tǒng)噪聲數(shù)據(jù)，包含 系統(tǒng)熱噪聲、量化噪聲以及當(dāng)前環(huán)境噪聲的噪聲來源；

步驟D2：對噪聲數(shù)據(jù)進行頻譜分析，濾除突發(fā)性的干擾噪聲；

步驟D3：求取噪聲數(shù)據(jù)的幅度和幅度均值，并轉(zhuǎn)化為噪聲數(shù)據(jù)電平。