[發(fā)明專利]線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)噪聲調(diào)幅干擾抑制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610697826.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN107769815A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張淑寧;陳雨佳;趙惠昌;陳思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B1/7097
• 分類號(hào): H04B1/7097;H04J1/00;H03L7/099;H04J11/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 陳鵬,朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及近程探測(cè)技術(shù)，特別是一種線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)噪聲調(diào)幅干擾抑制方法。

背景技術(shù)

目前，線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)由于其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是，針對(duì)線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)的噪聲調(diào)幅干擾抑制研究并不多，傳統(tǒng)的抗造噪聲調(diào)幅方法一般是從硬件或調(diào)節(jié)參數(shù)上對(duì)抗噪聲調(diào)幅干擾，如限幅、濾波或者增大掃頻周期和帶寬。限幅會(huì)對(duì)有用信號(hào)造成一定地削弱，濾波后通帶內(nèi)仍會(huì)有干擾進(jìn)入，而調(diào)節(jié)參數(shù)會(huì)增大數(shù)據(jù)處理量，犧牲了一定的系統(tǒng)性能。

路翠華等人在《調(diào)頻引信中噪聲調(diào)幅干擾的自適應(yīng)抑制》一文中將單頻率自適應(yīng)濾波器應(yīng)用到線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)噪聲調(diào)幅干擾進(jìn)行抑制。但是這種方法首先需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率估計(jì)，在低信干比下往往很難精確估計(jì)信號(hào)頻率，這將大大降低噪聲調(diào)幅干擾的抑制效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了有效地解決噪聲調(diào)幅干擾下線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)測(cè)距性能下降的問題，本發(fā)明提供一種線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)噪聲調(diào)幅干擾抑制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)噪聲調(diào)幅干擾抑制方法，包括如下步驟：

數(shù)據(jù)預(yù)處理：將差頻信號(hào)通過低通濾波器，然后通過希爾伯特變換將其轉(zhuǎn)化為復(fù)信號(hào)；

分?jǐn)?shù)域?yàn)V波：對(duì)復(fù)信號(hào)進(jìn)行分?jǐn)?shù)階傅里葉變換，以分?jǐn)?shù)域峰值為中心在分?jǐn)?shù)域通過帶阻濾波器；

恢復(fù)時(shí)域信號(hào)：通過分?jǐn)?shù)階傅里葉反變換恢復(fù)出抑制干擾后的差頻信號(hào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果為：本發(fā)明充分利用疊加在差頻信號(hào)上干擾的線性調(diào)頻時(shí)頻特征進(jìn)行干擾抑制，干擾效果好，無需進(jìn)行頻率估計(jì)，在信干比為-10dB時(shí)仍可以有效的工作，而且可以根據(jù)峰值的位置確定干擾的位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)噪聲調(diào)幅干擾抑制方法流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中差頻信號(hào)分?jǐn)?shù)域波形圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)幅干擾抑制前后時(shí)域波形圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中調(diào)幅干擾抑制前后差頻頻譜圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中干擾抑制前后測(cè)距誤差示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，本發(fā)明的一種線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)噪聲調(diào)幅干擾抑制方法，包括如下步驟：

數(shù)據(jù)預(yù)處理：將差頻信號(hào)通過低通濾波器，然后通過希爾伯特變換將其轉(zhuǎn)化為復(fù)信號(hào)；

分?jǐn)?shù)域?yàn)V波：對(duì)復(fù)信號(hào)進(jìn)行分?jǐn)?shù)階傅里葉變換，以分?jǐn)?shù)域峰值為中心在分?jǐn)?shù)域通過帶阻濾波器；

恢復(fù)時(shí)域信號(hào)：通過分?jǐn)?shù)階傅里葉反變換恢復(fù)出抑制干擾后的差頻信號(hào)。

進(jìn)一步的，低通濾波器的截止頻率為最遠(yuǎn)目標(biāo)距離對(duì)應(yīng)的差頻頻率，對(duì)于三角波線性調(diào)頻體制，上掃頻段差頻頻率f_p和下掃頻段差頻頻率f_q與目標(biāo)距離R分別存在以下對(duì)應(yīng)關(guān)系：

其中ΔF為頻偏，T_m為掃頻周期，R為目標(biāo)距離，c為電磁波的傳播速度，為目標(biāo)的多普勒頻率，v為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，λ為載波波長。

進(jìn)一步的，設(shè)實(shí)值信號(hào)s(t)，其希爾伯特變換為

即為實(shí)值信號(hào)s(t)對(duì)應(yīng)的復(fù)信號(hào)。

進(jìn)一步的，分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的階數(shù)u為線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)的調(diào)頻率，對(duì)于三角波線性調(diào)頻體制，上掃頻段調(diào)頻率為下掃頻段調(diào)頻率為

進(jìn)一步的，分?jǐn)?shù)域帶阻濾波器的寬度大于分?jǐn)?shù)域峰值寬度。

進(jìn)一步的，分?jǐn)?shù)階傅里葉反變換的變換階數(shù)與正變換的階數(shù)相反，即反變換的變換階數(shù)恢復(fù)出抑制干擾后的差頻信號(hào)。

在噪聲調(diào)幅干擾下疊加在差頻信號(hào)上的是具有線性調(diào)頻特征的干擾信號(hào)，而分?jǐn)?shù)階傅里葉變換可以有效的消除線性調(diào)頻信號(hào)，從而抑制干擾。

線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)通過發(fā)射線性調(diào)頻的連續(xù)波信號(hào)，根據(jù)回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的差頻頻率測(cè)定目標(biāo)距離。對(duì)于三角波線性調(diào)頻體制，通過上下掃頻頻率對(duì)消即可消除多普勒的影響，準(zhǔn)確地測(cè)定目標(biāo)距離。

對(duì)于三角波線性調(diào)頻近程探測(cè)系統(tǒng)，調(diào)制信號(hào)中心頻率為f₀，發(fā)射信號(hào)為

u(t)＝cos[2πf₀t+φ(t)]

其中調(diào)頻相位φ(t)為：

β為初始相位。

噪聲調(diào)幅干擾信號(hào)為