一種多路多目標(biāo)回波信號(hào)的精確相位測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多路多目標(biāo)回波信號(hào)的精確相位測量方法。具體步驟：發(fā)送端，發(fā)射窄脈沖信號(hào)，且前后相鄰脈沖的初始相位保持特定的差值，脈沖寬度的設(shè)計(jì)保證回波信號(hào)具有一定的距離分辨率；接收端，以發(fā)送端提供的同步脈沖為參考，選擇接收到的每一個(gè)脈沖中特定位置的一段信號(hào)，多段進(jìn)行拼接，拼接為長周期的連續(xù)波信號(hào)；對長周期的連續(xù)波信號(hào)進(jìn)行窄帶濾波，濾除帶外的噪聲，提高待處理信號(hào)的信噪比；對濾波后的信號(hào)，再利用傅里葉變換計(jì)算相位值。該方法其它信號(hào)處理方法相比，采用有效方法拼接為長周期的連續(xù)被信號(hào)，便于噪聲分量的濾波?？捎行Ы鉀Q脈沖寬度與信號(hào)帶寬之間的矛盾，可顯著提高測量信號(hào)的信噪比，及多目標(biāo)回波信號(hào)相位測量精度。
【專利說明】一種多路多目標(biāo)回波信號(hào)的精確相位測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多路多目標(biāo)回波信號(hào)的精確相位測量，適用于低信噪比條件下進(jìn)行高 精度相位測量的場合。可應(yīng)用于多路多目標(biāo)高精度相位測量領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 對目標(biāo)的回波信號(hào)進(jìn)行測量與分析要求提高接收信號(hào)的信噪比，以及較高的目標(biāo) 距離分辨率。目標(biāo)信號(hào)的回波信號(hào)能量較低，如何在較低的信噪比條件下，有效的提高多路 多目標(biāo)回波信號(hào)相位的測量精度以及提高目標(biāo)的分辨率是多路多目標(biāo)高精度相位測量領(lǐng) 域關(guān)注的重點(diǎn)。線性調(diào)頻信號(hào)可以獲得高的信噪比與高的目標(biāo)距離分辨率，但是在多路信 號(hào)相參性能保持上存在技術(shù)難度。連續(xù)波信號(hào)具有高的測量精度，但是不適用于多路多目 標(biāo)信號(hào)的測量。
[0003] 從機(jī)理上看，一方面要提高測量脈沖的分辨率，需要降低脈沖的寬度；另一方面 要提高測量精度，要降低信號(hào)的有效帶寬，采用窄帶濾波器濾波噪聲分量，提高信號(hào)的信噪 t匕。而在多路多目標(biāo)回波信號(hào)的測量中上述二者是相互矛盾的，并且傳統(tǒng)的線性調(diào)頻信號(hào) 難以保證多路信號(hào)的相參性，目前尚未檢索到較為通用和有效的解決多路多目標(biāo)信號(hào)高精 度相位測量難題的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種高效的信號(hào)體制，該體制能夠兼顧降低脈沖寬度提高距 離分辨與增加信號(hào)積累時(shí)間提高信號(hào)信噪比的需要，提高多路多目標(biāo)回波信號(hào)相位測量精 度，同時(shí)能夠滿足多路多目標(biāo)信號(hào)測量的要求。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種多路多目標(biāo)回波信號(hào)的精確相位測量方法，在實(shí)際的 測相過程中進(jìn)行下述步驟：發(fā)送端發(fā)射窄脈沖信號(hào)，且前后相鄰脈沖的初始相位保持特定 的差值，具體由載波頻率、拼接寬度決定，脈沖寬度的設(shè)計(jì)保證回波信號(hào)具有一定的距離分 辨率；接收端，以發(fā)送端提供的同步脈沖為參考，選擇接收到的每一個(gè)脈沖中特定位置的一 段信號(hào)，多段進(jìn)行拼接，拼接為長周期的連續(xù)波信號(hào)；對長周期的連續(xù)波信號(hào)進(jìn)行窄帶濾 波，濾除帶外的噪聲，提高待處理信號(hào)的信噪比；對濾波后的信號(hào)，再利用傅里葉變換計(jì)算 相位值，具體步驟如下： 步驟一：發(fā)射端發(fā)射窄脈沖信號(hào) 相鄰脈沖間正弦信號(hào)的相位差5的選擇，需要考慮拼接后的信號(hào)為連續(xù)的正弦信號(hào)。 故在每個(gè)脈沖前沿正弦信號(hào)的相對前一個(gè)脈沖的相位差為：

【權(quán)利要求】
1. 一種多路多目標(biāo)回波信號(hào)的精確相位測量方法，其特征在于，發(fā)送端發(fā)射窄脈沖信 號(hào)，且前后相鄰脈沖的初始相位保持特定的差值，特定的差值具體由載波頻率、拼接寬度決 定，脈沖寬度的設(shè)計(jì)保證回波信號(hào)具有一定的距離分辨率；接收端，以發(fā)送端提供的同步脈 沖為參考，選擇接收到的每一個(gè)脈沖中特定位置的一段信號(hào)，多段進(jìn)行拼接，拼接為長周期 的連續(xù)波信號(hào)；對長周期的連續(xù)波信號(hào)進(jìn)行窄帶濾波，濾除帶外的噪聲，提高待處理信號(hào)的 信噪比；對濾波后的信號(hào)，再利用傅里葉變換計(jì)算相位值，具體步驟如下： 步驟一：發(fā)射端發(fā)射窄脈沖信號(hào) 相鄰脈沖間正弦信號(hào)的相位差5的選擇，需要考慮拼接后的信號(hào)為連續(xù)的正弦信號(hào)； 故在每個(gè)脈沖前沿正弦信號(hào)的相對前一個(gè)脈沖的相位差為： θ = 2πβ" (1) 其中Τ'為每個(gè)脈沖內(nèi)所需要拼接的信號(hào)寬度，/為連續(xù)波信號(hào)的載頻； 步驟二：接收端對輸入的Μ個(gè)脈沖信號(hào)進(jìn)行拼接，根據(jù)同步脈沖，固定的選擇相對接 收脈沖前沿延時(shí)乃的一段長度為τ的信號(hào)，然后Μ個(gè)長度為Τ的信號(hào)首尾相接，拼接一段 長度為ΜΓ的長周期正弦信號(hào)； 為了提高信號(hào)的信噪比，拼接后信號(hào)長度應(yīng)該越大越好，ΜΓ越大，則濾波器的帶寬可 取得越窄，濾波器的帶寬越窄則輸出信號(hào)的信噪比越高，信號(hào)的測相精度越高； 步驟三：對接收到的時(shí)間長度為Μ的正弦信號(hào)進(jìn)行相位測量 輸入的信號(hào)為一個(gè)長度為MT的長周期的相位連續(xù)的正弦信號(hào),接收端以采樣速 率/5進(jìn)行采樣并濾波后，得到N點(diǎn)有限長序列χ(?)，由于收發(fā)兩端對信號(hào)頻率精確已知，故 可以對AD采樣到的信號(hào)采用傅里葉級(jí)數(shù)展開的方法測相，根據(jù)Λ、'、見的關(guān)系可計(jì) 算出連續(xù)波信號(hào)的載頻/對應(yīng)的序號(hào)t，具體的計(jì)算公式如下：
(1) 得到的復(fù)信號(hào)的相位即為所求信號(hào)的瞬時(shí)相位多， 同理對其它路的信號(hào)做同樣的計(jì)算，得到信號(hào)的瞬時(shí)相位#。
【文檔編號(hào)】G01R29/18GK104062511SQ201410313890
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】高凱, 張爾揚(yáng), 鄒建彬, 盧樹軍, 朱江, 張煒, 周資偉 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)