[发明专利]一种适用于核四极矩共振信号检测的干扰对消器

说明书

技术领域

本发明属于微弱信号检测技术领域，具体的说是一种适用于核四极矩共振信号检测的干扰对消器，在复杂背景噪声环境下，采用双通道的空时自适应对消算法，实现稳健的干扰抑制。

背景技术

如图1所示为基于核四极矩共振(Nuclear Quadrupole Resonance，NQR)技术的单通道爆炸物探测系统的原理框图，由图可见NQR探测系统由主控计算机、信号发生器、大功率发射机、天线线圈、前置放大器、模拟接收机以及数字接收机组成。

NQR探测过程主要包括三步，第一步，由计算机发送脉冲控制序列给信号发生器。第二步信号发生器产生与待测样品特征频率相同的射频脉冲，此脉冲经过大功率发射机放大后通过发射天线在包含炸药物质的空间产生交变的电磁场，待测爆炸物中的核四极矩不为零的氮原子核(¹⁴N)在此交变电磁场中会发生NQR效应，产生共振的原子核在由低能级向高能级跃迁时会吸收天线辐射的电磁场能量。当计算机控制射频脉冲停止工作时，随后待测物质中的¹⁴N由高能态恢复到平衡态，在此过程中释放出包含特征频率的能量，即NQR信号。第三步NQR信号经过前置放大器放大后，通过模拟、数字接收机进行模数转换等相关处理后，并将结果送给主控计算机进行处理，据此判别样品中是否含有待测爆炸物。其中NQR信号通常可分为自由感应衰减(FID)信号和自旋回波(SE)信号，它们是在不同的激励脉冲序列形式下产生的，后者可以在短时间内使NQR信号的信噪比(SNR)得以改善。

目前，基于核四极矩共振的爆炸物探测技术中主要面临的两大问题是核四极矩共振信号的固有极低信噪比和干扰抑制。在发射、接收机相位保持恒定的前提下，可以通过重复多次发射，对接收信号相参积累的方式提高低信噪比，其信噪比的改善程度与累加次数的平方根成正比。

针对基于自由感应衰减(FID)信号进行探测的系统来说，单脉冲序列激励后所得的实际回波信号模型由指数衰减的正弦信号(待检测的信号)与多个正弦干扰叠加组成，可以表示为复值时间序列

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