[发明专利]高分辨率高信噪比的脉冲压缩测距法

摘要

本发明是用一单周期ｍ－序列对低通窄脉冲ｐ（ｔ）作极性控制形成的脉冲串为探测信号ｘ（ｔ），且用以该单周期ｍ－序列的周期性重复为参考信号ｓ（ｔ）的互相关处理器的脉冲压缩测距方法。基于ｐ（ｔ)是低通以及ｓ（ｔ）是周期性重复的，可消除零面积问题和旁瓣问题，从而可消除用扫频信号的通用方法所存在的所有固有缺点。本方法比通用方法大大提高分辨率、信噪比、探测深度，并能减小所需发送换能器的功率容量。

主权项

1.一种使用特定的有限长可压缩信号(x(t))作为探测信号，以及使用特定的参考信号(s(t))的互相关器作为处理器的高分辩率、高信噪比脉冲压缩测距法，所述的脉冲压缩测距法是在发送点将所述特定的可压缩探测信号(x(t))经过线性换能器将电信号转换成力学信号激励被测空间，在被测空间经过多条未知路径到达接收点，在接收点再由接收换能器将力学信号转换成电信号，当x(t)从发射点到接收点所经过的空间的单位脉冲响应函数用ro’(t)表示时，则在接收点可接收到有用信号(y(t))，且y(t)＝x(t)*ro’(t)，将y(t)及其加性噪声(ni(t))与所述特定的参考信号(s(t))进行互相关处理，将x(t)压缩成窄脉冲c(t)，当ro’(t)可认为是线性的情况下，经相关处理后可获得有用输出信号(z(t))，且z(t)＝y(t)s(t)＝x(t)*ro’(t)s(t)＝x(t)s(t)*ro’(t)＝e(t)*ro’(t)，及输出噪声(no(t))，且no(t)＝ni(t)s(t)，其中e(t)＝x(t)s(t)称为等价激励信号，当x(t)是一可压缩信号时，e(t)有一窄的核心部分，即是x(t)的压缩信号(c(t))，c(t)也是e(t)的能量集中所在部分，故可用c(t)代替e(t)，从而有z(t)＝c(t)*ro’(t)及c(t)＝x(t)s(t)，所述处理后的有用输出z(t)表明了反射波记录的信息，从反射波记录z(t)可得知各反射波到达接收点的时间，与发送点激发时间作比较即可得各反射波从发射点到达接收点的时间间隔，此时间间隔代表了距离，因为波速可认为是已知的，因此从反射波记录z(t)可估计各反射界面的深度等参数，为了得到高分辩率、高信噪比的反射波记录z(t)，要c(t)窄且没有旁瓣，本方法的技术特征在于：(a)所述的探测信号(x(t))是一种用低通脉冲子波元素(p(t))与单周期m-序列结合构成的可压缩电信号，(b)所述的特定的参考信号(s(t))是用以构成x(t)的单周期m-序列的周期性重复。