[發(fā)明專利]深空探測(cè)微波載荷的干擾源確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210777788.1
• 申請(qǐng)日: 2022-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115078847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇彥;李春來(lái);洪天晟;張宗煜;劉晨迪;戴舜;劉書寧;杜維
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)
• 主分類號(hào): G01R29/08
• 分類號(hào): G01R29/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本公開(kāi)提供一種深空探測(cè)微波載荷的干擾源確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，方法包括：計(jì)算不同極化天線在同一時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的時(shí)域相關(guān)系數(shù)；計(jì)算不同極化天線接收的同一頻點(diǎn)的微波信號(hào)之間的頻域相關(guān)系數(shù)；計(jì)算同一極化天線在不同時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的交叉相關(guān)系數(shù)；根據(jù)時(shí)域相關(guān)系數(shù)和/或頻域相關(guān)系數(shù)和/或交叉相關(guān)系數(shù)確定干擾信號(hào)的來(lái)源和頻率。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微波干擾來(lái)源直觀、可靠的分析，解決了由于干擾情況復(fù)雜難以確定干擾來(lái)源的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及微波信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種深空探測(cè)微波載荷的干擾源確定方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

為探測(cè)目標(biāo)天體表面、次表層特性及空間電磁環(huán)境，深空探測(cè)器上通常會(huì)搭載一些能進(jìn)行微波探測(cè)的儀器，如雷達(dá)、低頻射電頻譜儀等，這些儀器被廣泛應(yīng)用于月球與火星探測(cè)中。但實(shí)際探測(cè)經(jīng)驗(yàn)表明，此類儀器對(duì)微波極為敏感，容易受到電磁干擾的影響而降低探測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，而探測(cè)器本身以及其他載荷等原因使得星上電磁干擾情況極其復(fù)雜，難以確定電磁干擾的來(lái)源，對(duì)微波載荷數(shù)據(jù)的干擾定位與消除都造成一定困難。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)第一方面提供一種深空探測(cè)微波載荷的干擾源確定方法，包括：計(jì)算不同極化天線在同一時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的時(shí)域相關(guān)系數(shù)；計(jì)算不同極化天線接收的同一頻點(diǎn)的微波信號(hào)之間的頻域相關(guān)系數(shù)；計(jì)算同一極化天線在不同時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的交叉相關(guān)系數(shù)；根據(jù)時(shí)域相關(guān)系數(shù)和/或頻域相關(guān)系數(shù)和/或交叉相關(guān)系數(shù)確定干擾信號(hào)的來(lái)源和頻率。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，計(jì)算不同極化天線在同一時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的時(shí)域相關(guān)系數(shù)，具體包括：根據(jù)

計(jì)算時(shí)域相關(guān)系數(shù)r(X，Y)，其中，X，Y分別表示不同極化天線在同一時(shí)刻接收的微波信號(hào)，Cov(X，Y)為X，Y之間的協(xié)方差，Var[X]為X的方差，Var[Y]為Y的方差。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，計(jì)算不同極化天線接收的同一頻點(diǎn)的微波信號(hào)之間的頻域相關(guān)系數(shù)，具體包括：計(jì)算每一微波數(shù)據(jù)的頻譜；將同一極化天線接收到的微波數(shù)據(jù)的頻譜按照時(shí)間排序，得到每個(gè)頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻譜數(shù)據(jù)；將不同極化天線同一頻點(diǎn)的頻譜數(shù)據(jù)或復(fù)數(shù)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算，得到頻域相關(guān)系數(shù)。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，計(jì)算同一極化天線在不同時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的交叉相關(guān)系數(shù)，具體包括：從微波信號(hào)中確定一組具有代表性的微波信號(hào)；對(duì)具有代表性的微波信號(hào)進(jìn)行循環(huán)圓周移動(dòng)，每移動(dòng)一個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)微波信號(hào)序列；計(jì)算每個(gè)微波信號(hào)序列與相同極化天線接收到的微波信號(hào)的相關(guān)系數(shù)，得到交叉相關(guān)系數(shù)。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，根據(jù)時(shí)域相關(guān)系數(shù)和/或頻域相關(guān)系數(shù)和/或交叉相關(guān)系數(shù)確定干擾信號(hào)的來(lái)源和頻率，具體包括：響應(yīng)于時(shí)域相關(guān)系數(shù)小于第一閾值，確定得到干擾信號(hào)來(lái)源于天線內(nèi)部；響應(yīng)于時(shí)域相關(guān)系數(shù)大于第一閾值且小于第二閾值，確定得到干擾信號(hào)來(lái)源于天線內(nèi)部和天線外部；響應(yīng)于時(shí)域相關(guān)系數(shù)大于第二閾值，確定得到干擾信號(hào)來(lái)源于天線外部。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，根據(jù)時(shí)域相關(guān)系數(shù)和/或頻域相關(guān)系數(shù)和/或交叉相關(guān)系數(shù)確定干擾信號(hào)的來(lái)源和頻率，具體包括：根據(jù)頻域相關(guān)系數(shù)確定干擾信號(hào)的頻率；或根據(jù)交叉相關(guān)系數(shù)估計(jì)微波信號(hào)的重復(fù)周期，并根據(jù)重復(fù)周期估計(jì)干擾信號(hào)的頻率。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，計(jì)算每一微波數(shù)據(jù)的頻譜，具體包括：對(duì)微波數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，然后計(jì)算傅里葉變換結(jié)果的幅度，得到微波數(shù)據(jù)的頻譜；或直接采用傅里葉變換的復(fù)數(shù)結(jié)果作為所述微波數(shù)據(jù)的頻譜。

本公開(kāi)第二方面提供一種深空探測(cè)微波載荷的干擾源確定裝置，包括：第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算不同極化天線在同一時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的時(shí)域相關(guān)系數(shù)；第二計(jì)算模塊，用于計(jì)算不同極化天線接收的同一頻點(diǎn)的微波信號(hào)之間的頻域相關(guān)系數(shù)；第三計(jì)算模塊，用于計(jì)算同一極化天線在不同時(shí)刻接收的微波信號(hào)之間的交叉相關(guān)系數(shù)；確定模塊，用于根據(jù)時(shí)域相關(guān)系數(shù)和/或頻域相關(guān)系數(shù)和/或交叉相關(guān)系數(shù)確定干擾信號(hào)的來(lái)源和頻率。