一种估算噪声功率的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供的一种估算噪声功率的方法及装置，接收回波信号，计算每个距离库的第一回波功率，第二回波功率，回波功率标准差，SQI；根据每个距离库的第二回波功率，回波功率标准差以及SQI，去除受外部环境影响的第二回波功率，获得不受外部环境影响的第二回波功率计算所述回波信号的噪声功率。从所接收的回波信号中，去除受外部环境影响的数据，只保留不受外部环境影响的数据，根据不受外部环境影响的数据计算噪声功率，提高了所探测的回波信号的噪声功率的精度。

Method and device for estimating noise power

A method and a device for estimating noise power provided by the embodiment of the invention, the echo signal, the first echo power distance is calculated for each library, second echo echo power power, standard deviation, SQI; according to the second echo power of each base distance, the echo power of standard deviation and SQI removal, second echo power is affected by the external environment the noise power calculation of the echo signal of the second echo power is not affected by the external environment for the. From the received echo signal, removed from the external environment, not only affected by the external environment data, calculating the noise power is not affected by the external environment according to the data, improve the noise power of echo signal detection accuracy of the.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种估算噪声功率的方法及装置。
技术介绍
雷达系统在工作时会产生系统噪声，该系统噪声包括内部系统噪声和外部系统噪声。内部系统噪声主要包括两部分，一部分是由接收机电阻，馈线，以及谐振回路等有损耗元件所产生的热噪声，另外一部分是由电子管，晶体管等有源器件所产生的噪声。外部噪声包括天线的热噪声，以及相邻雷达，电台，天电，宇宙射线等干扰所产生的噪声。为了提高雷达系统的探测精度，需要从所探测的回波信号的功率中去除系统的噪声功率所产生的影响。目前，现有技术中，采用如下方法探测雷达系统中的系统放入噪声功率：在雷达系统每次体扫进行高仰角扫描结束后，雷达系统的天线下降之前，雷达系统不发射信号，只接收信号，将此时探测到的回波信号的功率的均值作为下一次体扫的系统的噪声功率。采用上述方法，所探测到系统的噪声功率是一个固定值，雷达系统的外部环境的瞬时变化，使得所探测到的系统的噪声功率误差大。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种估算噪声功率的方法及装置，从而能够去除外部环境的瞬时变化所影响的数据，降低所探测到的系统的噪声功率的误差。为此，本专利技术解决技术问题的技术方案是：一种估算噪声功率的方法，所述方法包括：接收回波信号，按照预设的采样数对所述回波信号中的脉冲信号进行采样，获得多个距离库，每个所述距离库中包括多个脉冲信号的数据；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率；采用线性滑动平均方法对所有距离库的第一回波功率进行滤波，获得每个距离库的第二回波功率；根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的质量控制因子SQI；根据所述每个距离库的第二回波功率，所述每个距离库的回波功率标准差以及所述每个距离库的SQI，去除受外部环境影响的第二回波功率，获得不受外部环境影响的第二回波功率计算所述回波信号的噪声功率。可选的，所述根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的SQI包括：根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的零阶自相关；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的一阶自相关；计算每个距离库的一阶自相关与该距离库的零阶自相关的商作为该距离库的SQI。可选的，所述采用线性滑动平均方法对所有距离库的第一回波功率进行滤波，获得每个距离库的第二回波功率包括：获取窗口长度中每个距离库的第一回波功率，所述窗口长度包括连续的预设个数的距离库，所述预设个数为奇数；计算所述窗口长度中所有距离库的第一回波功率的平均值作为第一均值；计算所述第一均值与所述窗口长度中位于中心位置的距离库的第一回波功率的差的绝对值；当所述差的绝对值大于第一阈值时，计算所述窗口长度中除了位于中心位置的距离库以外，其他所有距离库的第一回波函数的均值作为第二均值，所述第二均值为所述窗口长度中位于中心位置的距离库的第二回波函数；当所述差的绝对值小于等于第一阈值时，所述位于中心位置的距离库的第二回波功率是所述位于中心位置的距离库的第一回波功率。可选的，所述根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率包括：采用下述公式根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率： P ( k ) = 1 M Σ m = 0 M - 1 | x ( m ) k | 2 ; ]]>其中，P(k)为第k个距离库的第一回波功率，M为距离库中脉冲信号的采样数，x(m)k为距离库中第m个脉冲信号的数据，m的取值范围为0至M-1的正整数。可选的，所述根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差包括：采用下述公式根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差： P s m s t d ( k ) = [ 1 N - 1 Σ k = 1 N - 1 ( P s m ( k ) - P ‾ s m ( N ) ) 2 ] 0.5 ; ]]>其中，Psmstd(k)为k个距离库的回波功率标准差，N为所述回波信号中距离库的个数，Psm(k)为第k个距离库的第二回波功率，为N个距离库的第二回波功率的平均值。可选的，所述去除受外部环境影响的第二回波功率，获得不受外部环境影响的第二回波功率计算所述回波信号的噪声功率包括：从所有距离库的第二回波功率中提取所有的第一数据段，每个所述第一数据段中所有距离库的第二回波功率小于第二阈值，所有距离库中的脉冲信号连续并且不小于第一长度，所述第二阈值大于所有距离库的第二回波功率中最小的第二回波功率，并且所述第二阈值不大于10倍的所述最小的第二回波功率，所述第一长度不小于2公里；从所有的第一数据段中提取所有的第二数据段，每个所述第二数据段中所有距离库的SQI小于第三阈值，所有距离库中的脉冲信号连续并且不小于所述第一长度，所述第三阈值不小于0.4，并且所述第三阈值不大于0.6；从所有的第二数据段中提取所有的第三数据段，每个所述第三数据段中的所有距离库的回波功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估算噪声功率的方法，其特征在于，所述方法包括：接收回波信号，按照预设的采样数对所述回波信号中的脉冲信号进行采样，获得多个距离库，每个所述距离库中包括多个脉冲信号的数据；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率；采用线性滑动平均方法对所有距离库的第一回波功率进行滤波，获得每个距离库的第二回波功率；根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的质量控制因子SQI；根据所述每个距离库的第二回波功率，所述每个距离库的回波功率标准差以及所述每个距离库的SQI，去除受外部环境影响的第二回波功率，获得不受外部环境影响的第二回波功率计算所述回波信号的噪声功率。

【技术特征摘要】
1.一种估算噪声功率的方法，其特征在于，所述方法包括：接收回波信号，按照预设的采样数对所述回波信号中的脉冲信号进行采样，获得多个距离库，每个所述距离库中包括多个脉冲信号的数据；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率；采用线性滑动平均方法对所有距离库的第一回波功率进行滤波，获得每个距离库的第二回波功率；根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的质量控制因子SQI；根据所述每个距离库的第二回波功率，所述每个距离库的回波功率标准差以及所述每个距离库的SQI，去除受外部环境影响的第二回波功率，获得不受外部环境影响的第二回波功率计算所述回波信号的噪声功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的SQI包括：根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的零阶自相关；根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的一阶自相关；计算每个距离库的一阶自相关与该距离库的零阶自相关的商作为该距离库的SQI。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用线性滑动平均方法对所有距离库的第一回波功率进行滤波，获得每个距离库的第二回波功率包括：获取窗口长度中每个距离库的第一回波功率，所述窗口长度包括连续的预设个数的距离库，所述预设个数为奇数；计算所述窗口长度中所有距离库的第一回波功率的平均值作为第一均值；计算所述第一均值与所述窗口长度中位于中心位置的距离库的第一回波功率的差的绝对值；当所述差的绝对值大于第一阈值时，计算所述窗口长度中除了位于中心位置的距离库以外，其他所有距离库的第一回波函数的均值作为第二均值，所述第二均值为所述窗口长度中位于中心位置的距离库的第二回波函数；当所述差的绝对值小于等于第一阈值时，所述位于中心位置的距离库的第二回波功率是所述位于中心位置的距离库的第一回波功率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率包括：采用下述公式根据每个距离库中所有脉冲信号的数据计算该距离库的第一回波功率： P ( k ) = 1 M Σ m = 0 M - 1 | x ( m ) k | 2 ; ]]>其中，P(k)为第k个距离库的第一回波功率，M为距离库中脉冲信号的采样数，x(m)k为距离库中第m个脉冲信号的数据，m的取值范围为0至M-1的正整数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差包括：采用下述公式根据所有距离库的第二回波功率计算每个距离库的回波功率标准差： P s m s t d ( k ) = [ 1 N - 1 Σ k = 1 N - 1 ( P s m ( k ) - P ‾ s m ( N ) ) 2 ] 0.5 ; ]]>其中，Psmstd(k)为k个距离库的回波功率标准差，N为所述回波信号中距离库的个数，Psm(k)为第k个距离库的第二回波功率，为N个距离库的第二回波功率的平均值。6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述去除受外部环境影响的第二回波功率，获得不受外部环境影响的第二回波功率计算所述回波信号的噪声功率包括：从所有距离库的第二回波功率中提取所有的第一数据段，每个所述第一数据段中所有距离库的第二回波功率小于第二阈值，所有距离库中的脉冲信号连续并且不小于第一长度，所述第二阈值大于所有距离库的第二回波功率中最小的第二回波功率，并且所述第二阈值不大于10倍的所述最小的第二回波功率，所述第一长度不小于2公里；从所有的第一数据段中提取所有的第二数据段，每个所述第二数据段中所有距离库的SQI小于第三阈值，所有距离库中的脉冲信号连续并且不小于所述第一长度，所述第三阈值不小于0.4，并且所述第三阈值不大于0.6；从所有的第二数据段中提取所有的第三数据段，每个所述第三数据段中的所有距离库的回波功率标准差小于所述第四阈值，所有距离库中的脉冲信号连续并且不小于第二长度，所述第二长度不小于4公里；计算每个第三数据段的第三均值，将最小的第三均值作为第一近似噪声功率，每个第三数据段的第三均值为该第三数据段中所有距离库的第二回波功率的平均值；根据所述第一近似噪声功率计算第五阈值；从所有第三数据段中提取所有第四数据段，每个所述第四数据段中所有距离库的第二回波功率小于所述第五阈值，获取所有第四数据段中所有距离库的第二回波功率的中值作为中值回波功率；从所有第四数据段中提取所有第五数据段，每个所述第五数据段中所有距离库的第二回波功率不大于所述中值回波功率，所有距离库中的脉冲信号连续并且不小于第三长度，所述第三长度不小于1.5公里；计算所有第五数据段中所有距离库的第二回波功率的平均值作为第二近似噪声功率；根据所述第二近似噪声功率计算第六阈值；从所有第五数据段中提取所有小于所述第六阈值的距离库的第二回波功率，当所有小于所述第六阈值的距离库中的脉冲信号长度的和大于第七阈值时，计算所有小于所述第六阈值的距离库的第二回波功率的平均值作为噪声功率。7.一种估算噪声功率的装置，其特征在于，所述装置包括：接收单元，用于接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙召平，陈艳，
申请(专利权)人：北京敏视达雷达有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11