[发明专利]一种风廓线雷达非相参无线电干扰抑制方法

摘要

本发明公开了一种风廓线雷达非相参无线电干扰抑制方法，属于信号处理和检测技术领域；它具体为，在发射端产生脉间、脉内两种伪随机序列；进行编码处理；然后调制发射，并将脉间脉内两种伪随机序列保存之接收信号处理机；最后在接收端进行接收，并将接收信号进行两次解码处理；至此完成本方法处理过程。经此方法处理的风廓线雷达接收信号，经过与发射调制脉冲完全同步的脉间伪随机码序列进行第一次解码运算，将相参的测风信号恢复并将不相参的无限电干扰白噪声化，从而达到降低无线电干扰信号功率谱的效果，再根据脉内伪随机码本序列进行第二次解码运算达到提高风信号的功率的效果，其干扰抑制效果约(10log L)dB，风信号功率提高约(20log P)dB。

主权项

1、一种风廓线雷达非相参无线电干扰抑制方法，其特征在于该方法具体步骤为：步骤一：在风廓线雷达发射端，同步产生脉间、脉内两种伪随机码序列；其中脉间伪随机序列采用M序列，序列长度根据实际工作参数选择，假设其码长为L，脉内编码序列采用巴克码，假设其码长为P，设脉间伪随机编码的码本为R： R＝[R1 R2 … Ri … RL]T (1)式中Ri为M序列伪随机码码元，i＝1，2…L，T表示矩阵转置；脉内编码码本为巴克码，其位数为P， BK＝[bk(1) bk(2) … bk(i) … bk(P)]T (2)式中码元为bk(i)，i＝1，2…P，T表示矩阵转置；步骤二：在风廓线雷达发射端，上述公式(1)和公式(2)码本序列经脉间脉内联合编码序列为：$\mathrm{RB}=\left[\begin{array}{c}{\mathrm{RB}}_1\\ {\mathrm{RB}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{RB}}_i\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{RB}}_L\end{array}\right]---\left(3\right)$ 式中RBi为编码后第i个脉冲内的码本信号，i＝1，2…L，${\mathrm{RB}}_i=(\mathrm{BK}+R_i)\mathrm{mod}\left(2\right)=\left[\begin{array}{c}\mathrm{bk}\left(1\right)\mathrm{xor}{R}_i\\ \mathrm{bk}\left(2\right)\mathrm{xor}{R}_i\\ .\\ .\\ .\\ \mathrm{bk}\left(P\right)\mathrm{xor}{R}_i\end{array}\right]---\left(4\right)$ 式中mod()为求余运算，xor为异或运算符；步骤三：将公式(3)产生的码本序列传送至风廓线雷达发射信号调制器并发射，同时将公式(1)和公式(2)产生的码本序列保存在接收信号处理机中；步骤四：在风廓线雷达接收端对步骤3中的发射信号进行接收；设时域积累为J次，FFT点数为N，距离门数为G，则信号处理机需处理的信号样本空间I为：$I={\left[\begin{array}{cccc}{A}_{11}& A_{12}& ...& A_{1J}\\ A_{21}& A_{22}& ...& A_{2J}\\ .& .& & .\\ .& .& A_{\mathrm{ij}}& .\\ .& .& & .\\ A_{N1}& A_{N2}& ...& A_{\mathrm{NJ}}\end{array}\right]}_{N\times J}---\left(5\right)$ 式中Aij分别代表第i×j次采样信号aij(1)，aij(2)，…aij(G+P-1)构成的样本空间，其中i＝1，2…N，j＝1，2…J分别与信号处理中的FFT点数和相干积累次数有关，L＝N×J；Aij＝[aij(1) aij(2) … aij(G) aij(G+1) … aij(G+P-1)]T (6)步骤五：在接收端信号处理机内，将采样样本公式(5)进行脉间、脉内两次解码处理，即可获得抑制非相参无线电干扰方法处理后的结果；第一次解码为公式(5)信号与公式(1)产生的脉间伪随机码本序列进行解码处理得：$\mathrm{RI}=\left[\begin{array}{c}\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{A}_{1j}{R}_j\\ \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{A}_{2j}{R}_{J+j}\\ .\\ .\\ .\\ \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{A}_{\mathrm{Nj}}{R}_{(N-1)J+j}\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cccc}\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{1j}\left(1\right)R_j& \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{1j}\left(2\right)R_j& ...& \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{1j}(G+P-1)R_j\\ \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{2j}\left(1\right)R_{J+j}& \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{2j}\left(2\right)R_{J+j}& ...& \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{2j}(G+P-1)R_{J+j}\\ .& .& & .\\ .& .& ...& .\\ .& .& & .\\ \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{Nj}}\left(1\right)R_{(N-1)J+j}& \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{Nj}}\left(2\right)R_{(N-1)J+j}& ...& \underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{Nj}}(G+P-1)R_{(N-1)J+j}\end{array}\right]}_{N\times G}---\left(7\right)$ 第二次解码为公式(7)的计算结果与公式(2)产生的脉内码本序列进行解码处理得：$\mathrm{BRI}{=\left[\begin{array}{cccc}\underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{1j}\left(p\right)R_j]& \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{1j}(p+1)R_j]& ...& \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{1j}(G+p-1)R_j]\\ \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{2j}\left(p\right)R_{J+j}]& \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{2j}(p+1)R_{J+j}]& ...& \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{2j}(G+p-1)R_{J+j}]\\ .& .& & .\\ .& .& ...& .\\ .& .& & .\\ \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{Nj}}\left(p\right)R_{(N-1)J+j}& \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{Nj}}(p+1)R_{(N-1)J+j}]& ...& \underset{p=1}{\overset{P}{\Sigma }}[\mathrm{bk}\left(p\right)·\underset{j=1}{\overset{J}{\Sigma }}{a}_{\mathrm{Nj}}(G+p-1)R_{(N-1)J+j}]\end{array}\right]}_{N\times G}---\left(8\right)$ 至此，该风廓线雷达非相参无线电干扰抑制方法处理完毕。