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【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。本领域技术人员应该能够意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本专利技术的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本专利技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本专利技术的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本专利技术的保
技术介绍
1、地球周围的空间目标包括人造卫星、火箭箭体、空间碎片和天然流星体,其中,人造卫星及其造成的空间碎片是主要来源。随着一系列大型星座计划(如“starlink”、“kuiper”、“starnet”等)的提出和实施,近地轨道上的空间目标数量正呈爆发式增长。地球周围密集的空间目标对地基光学和无线观测是一种潜在的威胁。地基无线电观测中,雷达波束范围内的空间目标会接收并散射无线电信号,如果强度足够大,则会出现在原始信号中,致使雷达回波异常,对探测信号造成干扰,频繁的干扰将导致正常观测失败。
2、非相干散射雷达具有较高的发射功率和天线增益,在电离层研究的地基无线电观测中起着重要作用。同时,高性能的非相干散射雷达通常也具有出色的空间目标探测能力,可以在千米高度探测到厘米级尺寸的空间目标。非相干散射雷达强大的探测性能有助于提升其在电离层观测中的表现,但也导致空间目标的干扰在其电离层探测中不容忽视。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述问题,即空间目标干扰造成电离层探测数据污染的问题,本专利技术提供了一种非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法和系统,所述方法包括:
2、步骤s1,根据电离层探测信号计算功率剖面,对功率剖面进行积累,获得积累后的功率剖面;
3、步骤s2,若不存在背景样本,将初始的背景样本值设置为零,否则计算当前积累后的功率剖面与背景样本的相对变化量,将相对变化量作为待检测对象;
4、步骤s3,设计恒虚警检测器;
5、步骤s4,通过所述恒虚警检测器对所述待检测对象进行空间目标干扰识别;若存在干扰则记录空间目标干扰的位置,进入步骤s5;若不存在干扰则将背景样本更新为当前积累后的功率剖面,回到步骤s1;;
6、步骤s5,根据识别得到的空间目标干扰的位置,去除空间目标干扰,回到步骤s1,直至处理完所有的电离层探测信号
7、进一步的,所述步骤s3,具体为:
8、根据探测信号的脉冲宽度和采样时间间隔,计算一个脉冲宽度内的信号采样点数;
9、将恒虚警检测器的保护单元的前沿个数、保护单元的后沿个数、参考单元的前沿个数和参考单元的后沿个数均设置为信号采样点数;
10、将参考单元的均值作为噪声参考值;
11、设置虚警概率,计算门限因子,完成恒虚警检测器的设计。
12、进一步的,所述噪声参考值,其计算方法为:
13、;
14、其中,为上沿参考单元功率之和,为下沿参考功率之和,表示一个脉冲宽度内的信号采样点数,表示第个待检测对象的第个距离单元的噪声参考值,表示积累后的功率剖面与背景样本的相对变化量,表示待检测对象的序号数,表示距离单元的序号数。
15、进一步的,所述步骤s4,其方法为:
16、所述通过所述恒虚警检测器对所述待检测对象进行空间目标干扰识别,其方法为:
17、设置初始的背景样本值为零,计算当前的积累后的功率剖面与背景样本的相对变化量,作为空间目标干扰的待检测对象:
18、;
19、;
20、其中,表示背景样本的第个距离单元的积累功率值,表示总共检测的电离层探测信号剖面数,表示第个积累后的功率剖面的第个距离单元的值;根据所述噪声参考值,通过所述恒虚警检测器进行空间目标干扰识别:
21、构建判据为:
22、
23、其中,为门限因子,,为虚警概率,当所述判据成立,则判定第个距离单元为空间目标干扰,记录空间目标干扰的位置;若所述判据在所有距离单元均不成立,则将背景样本更新为当前的积累后的功率剖面。
24、进一步的,所述去除空间目标干扰,具体为在原始探测信号中去除判断为空间目标干扰的距离单元。
25、本专利技术的另一方面,提出了一种非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除系统,所述系统包括:功率剖面积累模块,根据电离层探测信号计算功率剖面,对功率剖面进行积累,获得积累后的功率剖面;
26、待检测对象获取模块,配置为若不存在背景样本,将初始的背景样本值设置为零,否则计算当前积累后的功率剖面与背景样本的相对变化量,将相对变化量作为待检测对象;
27、恒虚警检测器设置模块,设计恒虚警检测器;
28、干扰识别模块,配置为通过所述恒虚警检测器对所述待检测对象进行空间目标干扰识别;若存在空间目标干扰则记录空间目标干扰的位置,进入干扰去除模块;若不存在空间目标干扰,则将背景样本更新为当前的积累后的功率剖面,回到功率剖面积累模块;
29、干扰去除模块,配置为根据识别得到的空间目标干扰的位置,在探测信号中去除空间目标干扰,回到功率剖面积累模块,直至处理完所有的电离层探测信号。
30、进一步的,所述恒虚警检测器设置模块,具体为:
31、根据探测信号的脉冲宽度和采样时间间隔,计算一个脉冲宽度内的信号采样点数;
32、将恒虚警检测器的保护单元的前沿个数、保护单元的后沿个数、参考单元的前沿个数和参考单元的后沿个数均设置为信号采样点数;
33、将参考单元的均值作为噪声参考值;
34、设置虚警概率,计算门限因子,完成恒虚警检测器的设计。
35、进一步的,所述噪声参考值,其计算方法为:
36、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述步骤S3,具体为:
3.根据权利要求2所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述噪声参考值,其计算方法为:
4.根据权利要求3所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述通过所述恒虚警检测器对所述待检测对象进行空间目标干扰识别,其方法为:
5.根据权利要求1所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述去除空间目标干扰,具体为在原始探测信号中去除判断为空间目标干扰的距离单元。
6.一种非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除系统,其特征在于,所述系统包括:
7.根据权利要求6所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除系统,其特征在于,所述恒虚警检测器设置模块,具体为:
8.根据权利要求7所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除系统,其特征在于,所述噪声参考值,其计算方法为:
< ...【技术特征摘要】
1.一种非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述步骤s3,具体为:
3.根据权利要求2所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述噪声参考值,其计算方法为:
4.根据权利要求3所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述通过所述恒虚警检测器对所述待检测对象进行空间目标干扰识别,其方法为:
5.根据权利要求1所述的非相干散射雷达探测的空间目标干扰去除方法,其特征在于,所述去除空间目标干扰,具体为在原始探测信号中去除判断为空间目标干扰的距离单元。
...
【专利技术属性】
技术研发人员:王俊逸,乐新安,丁锋,宁百齐,
申请(专利权)人:中国科学院地质与地球物理研究所,
类型:发明
国别省市:
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