1.一種估算噪聲功率的方法,其特征在于,所述方法包括:
接收回波信號(hào),按照預(yù)設(shè)的采樣數(shù)對(duì)所述回波信號(hào)中的脈沖信號(hào)進(jìn)行采樣,獲得多個(gè)距離庫,每個(gè)所述距離庫中包括多個(gè)脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù);
根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的第一回波功率;
采用線性滑動(dòng)平均方法對(duì)所有距離庫的第一回波功率進(jìn)行濾波,獲得每個(gè)距離庫的第二回波功率;
根據(jù)所有距離庫的第二回波功率計(jì)算每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差;
根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的質(zhì)量控制因子SQI;
根據(jù)所述每個(gè)距離庫的第二回波功率,所述每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差以及所述每個(gè)距離庫的SQI,去除受外部環(huán)境影響的第二回波功率,獲得不受外部環(huán)境影響的第二回波功率計(jì)算所述回波信號(hào)的噪聲功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的SQI包括:
根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的零階自相關(guān);
根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的一階自相關(guān);
計(jì)算每個(gè)距離庫的一階自相關(guān)與該距離庫的零階自相關(guān)的商作為該距離庫的SQI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用線性滑動(dòng)平均方法對(duì)所有距離庫的第一回波功率進(jìn)行濾波,獲得每個(gè)距離庫的第二回波功率包括:
獲取窗口長度中每個(gè)距離庫的第一回波功率,所述窗口長度包括連續(xù)的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的距離庫,所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)為奇數(shù);
計(jì)算所述窗口長度中所有距離庫的第一回波功率的平均值作為第一均值;
計(jì)算所述第一均值與所述窗口長度中位于中心位置的距離庫的第一回波功率的差的絕對(duì)值;
當(dāng)所述差的絕對(duì)值大于第一閾值時(shí),計(jì)算所述窗口長度中除了位于中心位置的距離庫以外,其他所有距離庫的第一回波函數(shù)的均值作為第二均值,所述第二均值為所述窗口長度中位于中心位置的距離庫的第二回波函數(shù);當(dāng)所述差的絕對(duì)值小于等于第一閾值時(shí),所述位于中心位置的距離庫的第二回波功率是所述位于中心位置的距離庫的第一回波功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的第一回波功率包括:
采用下述公式根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的第一回波功率:
其中,P(k)為第k個(gè)距離庫的第一回波功率,M為距離庫中脈沖信號(hào)的采樣數(shù),x(m)k為距離庫中第m個(gè)脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù),m的取值范圍為0至M-1的正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所有距離庫的第二回波功率計(jì)算每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差包括:
采用下述公式根據(jù)所有距離庫的第二回波功率計(jì)算每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差:
其中,Psmstd(k)為k個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差,N為所述回波信號(hào)中距離庫的個(gè)數(shù),Psm(k)為第k個(gè)距離庫的第二回波功率,為N個(gè)距離庫的第二回波功率的平均值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述去除受外部環(huán)境影響的第二回波功率,獲得不受外部環(huán)境影響的第二回波功率計(jì)算所述回波信號(hào)的噪聲功率包括:
從所有距離庫的第二回波功率中提取所有的第一數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第一數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率小于第二閾值,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于第一長度,所述第二閾值大于所有距離庫的第二回波功率中最小的第二回波功率,并且所述第二閾值不大于10倍的所述最小的第二回波功率,所述第一長度不小于2公里;
從所有的第一數(shù)據(jù)段中提取所有的第二數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第二數(shù)據(jù)段中所有距離庫的SQI小于第三閾值,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于所述第一長度,所述第三閾值不小于0.4,并且所述第三閾值不大于0.6;
從所有的第二數(shù)據(jù)段中提取所有的第三數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第三數(shù)據(jù)段中的所有距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差小于所述第四閾值,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于第二長度,所述第二長度不小于4公里;
計(jì)算每個(gè)第三數(shù)據(jù)段的第三均值,將最小的第三均值作為第一近似噪聲功率,每個(gè)第三數(shù)據(jù)段的第三均值為該第三數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率的平均值;
根據(jù)所述第一近似噪聲功率計(jì)算第五閾值;
從所有第三數(shù)據(jù)段中提取所有第四數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第四數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率小于所述第五閾值,獲取所有第四數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率的中值作為中值回波功率;
從所有第四數(shù)據(jù)段中提取所有第五數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第五數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率不大于所述中值回波功率,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于第三長度,所述第三長度不小于1.5公里;
計(jì)算所有第五數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率的平均值作為第二近似噪聲功率;
根據(jù)所述第二近似噪聲功率計(jì)算第六閾值;
從所有第五數(shù)據(jù)段中提取所有小于所述第六閾值的距離庫的第二回波功率,當(dāng)所有小于所述第六閾值的距離庫中的脈沖信號(hào)長度的和大于第七閾值時(shí),計(jì)算所有小于所述第六閾值的距離庫的第二回波功率的平均值作為噪聲功率。
7.一種估算噪聲功率的裝置,其特征在于,所述裝置包括:
接收單元,用于接收回波信號(hào),按照預(yù)設(shè)的采樣數(shù)對(duì)所述回波信號(hào)中的脈沖信號(hào)進(jìn)行采樣,獲得多個(gè)距離庫,每個(gè)所述距離庫中包括多個(gè)脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù);
第一計(jì)算單元,用于根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的第一回波功率;
濾波單元,用于采用線性滑動(dòng)平均方法對(duì)所有距離庫的第一回波功率進(jìn)行濾波,獲得每個(gè)距離庫的第二回波功率;
第二計(jì)算單元,用于根據(jù)所有距離庫的第二回波功率計(jì)算每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差;
第三計(jì)算單元,用于根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的質(zhì)量控制因子SQI;
第四計(jì)算單元,用于根據(jù)所述每個(gè)距離庫的第二回波功率,所述每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差以及所述每個(gè)距離庫的SQI,去除受外部環(huán)境影響的第二回波功率,獲得不受外部環(huán)境影響的第二回波功率計(jì)算所述回波信號(hào)的噪聲功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述第三計(jì)算單元包括:
第一計(jì)算子單元,用于根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的零階自相關(guān);
第二計(jì)算子單元,用于根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的一階自相關(guān);
第三計(jì)算子單元,用于計(jì)算每個(gè)距離庫的一階自相關(guān)與該距離庫的零階自相關(guān)的商作為該距離庫的SQI。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述濾波單元包括:
獲取子單元,用于獲取窗口長度中每個(gè)距離庫的第一回波功率,所述窗口長度包括連續(xù)的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的距離庫,所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)為奇數(shù);
第四計(jì)算子單元,用于計(jì)算所述窗口長度中所有距離庫的第一回波功率的均值作為第一均值;
第五計(jì)算子單元,用于計(jì)算所述第一均值與所述窗口長度中位于中心位置的距離庫的第一回波功率的差的絕對(duì)值;
第六計(jì)算子單元,用于當(dāng)所述差的絕對(duì)值大于第一閾值時(shí),計(jì)算所述窗口長度中除了位于中心位置的距離庫以外,其他所有距離庫的第一回波函數(shù)的均值作為第二均值,所述第二均值為所述窗口長度中位于中心位置的距離庫的第二回波函數(shù);當(dāng)所述差的絕對(duì)值小于等于第一閾值時(shí),所述位于中心位置的距離庫的第二回波功率是所述位于中心位置的距離庫的第一回波功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,
所述第一計(jì)算單元,用于采用下述公式根據(jù)每個(gè)距離庫中所有脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算該距離庫的第一回波功率:
其中,P(k)為第k個(gè)距離庫的第一回波功率,M為距離庫中脈沖信號(hào)的采樣數(shù),x(m)k為距離庫中第m個(gè)脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù),m的取值范圍為0至M-1的正整數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,
所述第二計(jì)算單元,用于采用下述公式根據(jù)所有距離庫的第二回波功率計(jì)算每個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差:
其中,Psmstd(k)為k個(gè)距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差,N為所述回波信號(hào)中距離庫的個(gè)數(shù),Psm(k)為第k個(gè)距離庫的第二回波功率,為N個(gè)距離庫的第二回波功率的平均值。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11任意一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述第四計(jì)算單元包括:
第一提取子單元,用于從所有距離庫的第二回波功率中提取所有的第一數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第一數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率小于第二閾值,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于第一長度,所述第二閾值大于所有距離庫的第二回波功率中最小的第二回波功率,并且所述第二閾值不大于10倍的所述最小的第二回波功率,所述第一長度不小于2公里;
第二提取子單元,用于從所有的第一數(shù)據(jù)段中提取所有的第二數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第二數(shù)據(jù)段中所有距離庫的SQI小于第三閾值,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于所述第一長度,所述第三閾值不小于0.4,并且所述第三閾值不大于0.6;
第三提取子單元,用于從所有的第二數(shù)據(jù)段中提取所有的第三數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第三數(shù)據(jù)段中的所有距離庫的回波功率標(biāo)準(zhǔn)差小于所述第四閾值,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于第二長度,所述第二長度不小于4公里;
第七計(jì)算子單元,用于計(jì)算每個(gè)第三數(shù)據(jù)段的第三均值,將最小的第三均值作為第一近似噪聲功率,每個(gè)第三數(shù)據(jù)段的第三均值為該第三數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率的平均值;
第八計(jì)算子單元,用于根據(jù)所述第一近似噪聲功率計(jì)算第五閾值;
第四提取子單元,用于從所有第三數(shù)據(jù)段中提取所有第四數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第四數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率小于所述第五閾值,獲取所有第四數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率的中值作為中值回波功率;
第五提取子單元,用于從所有第四數(shù)據(jù)段中提取所有第五數(shù)據(jù)段,每個(gè)所述第五數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率不大于所述中值回波功率,所有距離庫中的脈沖信號(hào)連續(xù)并且不小于第三長度,所述第三長度不小于1.5公里;
第九計(jì)算子單元,用于計(jì)算所有第五數(shù)據(jù)段中所有距離庫的第二回波功率的平均值作為第二近似噪聲功率;
第十計(jì)算子單元,用于根據(jù)所述第二近似噪聲功率計(jì)算第六閾值;
第六提取子單元,用于從所有第五數(shù)據(jù)段中提取所有小于所述第六閾值的距離庫的第二回波功率,當(dāng)所有小于所述第六閾值的距離庫中的脈沖信號(hào)長度和大于第七閾值時(shí),計(jì)算所有小于所述第六閾值的距離庫的第二回波功率的平均值作為噪聲功率。