[發明專利]一種基于多載波信號形式的電離層探測方法及系統

有效

• 申請號: 201611097431.X
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106597405B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 張曙光;張成峰;李強;張長亮;王昶;朱啟強;李星
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 山東誠功律師事務所 37242
• 代理人: 封代臣

1.一種基于多載波信號形式的電離層探測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)在發射端通過構造線性調頻多載波信號的基帶數據，利用正交上變頻技術產生連續掃頻的高頻模擬射頻信號，經功率放大通過天線輻射到空間傳播；

(2)在接收端通過寬帶接收機、高速采樣、數字下變頻、抽取濾波產生零中頻基帶數據，對各子帶匹配濾波，獲取各子帶回波數據，或者對各子帶聯合帶寬進行匹配濾波，獲取聯合帶寬下的回波數據；

其中，多載波信號通用表達式可表示為：

式中，M為載波個數，c_m為頻率編碼，u_m(t)為子載波信號包絡，f_m為載頻頻率，滿足f_m＝f₀+{c_m}Δf，Δf為子載波間隔，f₀為載頻頻率，由于同時發射，采用順序編碼即可，即f_m＝f₀+mΔf，若調制信號是線性調頻信號，這樣的多載波信號稱之為頻分多載波線性調頻信號，表示為：

式中，T為發射脈沖寬度，f₀為載頻頻率，μ＝B/T為子帶線性調頻系數，B為信號帶寬，多載波帶寬B_syn＝B+(M-1)Δf；

對頻分多載波線性調頻信號而言，要滿足正交條件，即

表明，各子帶可以獨立分離，由于不同頻率經過電離層的折射和反射，各子帶的傳輸路徑有差異，故接收端接收到的信號為此信號各子帶信號延時后的和信號，即為：

式中，α_i為各子帶衰減幅度因子，τ_i為各子帶信號從發射接收的單程或雙程延遲，用s_m(t)，m＝1，2…M，分別與y(t)進行匹配濾波來恢復每一個發射信號分量，得到：

式中，c_m代表了信號的自相關輸出，求和項代表了所有可能的互相關輸出。