一种相位编码消除同频干扰方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107167772A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710319962.7(22)申请日2017.05.09(71)申请人成都锦江电子系统工程有限公司地址610041四川省成都市高新区高朋大道12号(72)发明人张伟谭学贺立新高细桥姜淼(74)专利代理机构成都金英专利代理事务所(普通合伙)51218代理人袁英(51)Int.Cl.G01S7/02(2006.01)G01S7/282(2006.01)G01S7/288(2006.01)G01S7/35(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种相位编码消除同频干扰方法及系统(57)摘要本发明公开了一种相位编码消除同频干扰方法及系统，系统包括发射系统、接收系统、带移相功能的波形产生单元、数字中频接收机、信号处理单元及数据采集机及终端，所述的带移相功能的波形产生单元在每次发射时产生不同相位的发射激励信号，并输出至发射系统并经天线向空间发射，数字中频接收机接收来自天线接收的回波信号和发射机耦合回来的主波信号，并经相应的数字滤波器分别处理成零中频IQ信号输出给信号处理单元，信号处理单元接收数字中频输出的两路零中频IQ数据进行相干处理和信号质量门限处理，将处理后的结果传输到数据采集机及终端进行数据采集。采用本发明可彻底解决天气雷达探测中的同频干扰问题。CN107167772ACN107167772A权利要求书1/2页1.一种相位编码消除同频干扰系统，它包括发射系统和接收系统，其特征在于：它还包括带移相功能的波形产生单元、数字中频接收机、信号处理单元及数据采集机及终端，所述的带移相功能的波形产生单元在每次发射时产生不同相位的发射激励信号，并输出至发射系统并经天线向空间发射，数字中频接收机接收来自天线接收的回波信号和发射机耦合回来的主波信号，并经相应的数字滤波器分别处理成零中频IQ信号输出给信号处理单元，信号处理单元接收数字中频输出的两路零中频IQ数据进行进行相干处理和信号质量门限处理，将处理后的结果传输到数据采集机及终端进行数据采集。2.根据权利要求1所述的一种相位编码消除同频干扰系统，其特征在于：所述的不同相位的发射激励信号即在每个发射激励信号波形上叠加不同的相位信息。3.根据权利要求1所述的一种相位编码消除同频干扰系统，其特征在于：它还包括监控系统，监控系统向数字中频接收机发送方位/俯仰角码信号。4.如权利要求1-3中任意一项所述的一种相位编码消除同频干扰系统消除同频干扰的方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1、带移相功能的波形产生单元产生具有不同相位偏移的发射激励信号，并输出至发射系统并经天线向空间发射；S2、数字中频接收机接收来自天线接收的回波信号和发射机耦合回来的主波信号，并经相应的数字滤波器分别处理成零中频IQ信号输出给信号处理单元；S3、信号处理单元接收数字中频输出的两路零中频IQ数据进行进行相干处理和信号门限处理；当回波信号和干扰信号同时进入接收机时，第n个发射脉冲的信号可表示为式(1)：式中，Φn：第n个发射脉冲初始相位；本机雷达回波信号；干扰信号；N：总噪声，为白噪声；对于一个全相参天气雷达系统，在处理时，将接收回波序列进行相干处理，该过程可表示为式(2)和式(3)；由于Φn1为(-π，π)的均匀分布，所以式(2)和式(3)中的第二项和为白噪声，从而达到了分离雷达回波信号和干扰信号的目的；其中是回波信号引入的相位噪声，为干扰信号引入的相位噪声；经过相干处理，干扰信号已完全白化成白噪声，可进一步利用信号质量门限对数据进一步处理和消除，信号质量门限如式(4)表示；2CN107167772A权利要求书2/2页式中，R(1)表示1阶自相关，R(0)表示0阶自相关；S5、输出处理结果。3CN107167772A说明书1/4页一种相位编码消除同频干扰方法及系统技术领域[0001]本发明涉及雷达信号处理领域，特别是一种相位编码消除同频干扰方法及系统。背景技术[0002]随着雷达技术的高速发展，无论在民用领域还是军用领域，雷达的部署越来越多，雷达组网也被逐渐应用。因此雷达工作的电磁环境趋于复杂，电磁兼容问题日益突出，其中面临的一个最大的问题就是同频干扰，尤其是同型雷达之间的干扰，雷达的数量越多，距离越近，干扰就越严重。在天气雷达探测领域，同频干扰已经严重影响回波数据质量，因此怎样消除同频干扰问题日益突出。[0003]现有的各种消除同频干扰技术和方法主要集中在数据处理方面，存在以下问题和缺陷：[0004](1)同频干扰消除不彻底，同时可能影响正常回波信号；[0005](2)处理方法主要集中在对输出基数据进行处理，无法从原理上根本消除同频干扰。发明内容[0006