[发明专利]伪随机序列在探地雷达应用中回波数据预处理方法

权利要求书

1.一种伪随机序列在探地雷达应用中回波数据预处理方法，其特征在 于，包括：

步骤A)序列分组，将长度为N的伪随机序列分成m组长度为n的子 序列，伪随机序列的长度是指伪随机序列所包含的子码个数，其中，N、 m、n为自然数整数；

步骤B)分组发射，每个脉冲重复周期发射一组包含n个子码的子序 列，m个脉冲重复周期完成一个伪随机序列的发射；

步骤C)回波数据预处理，对回波数据进行预处理，获得用于成像处 理的完整的回波数据。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤A)序列分 组，包括：

步骤A1：根据雷达系统对工作盲区的要求，确定最大发射脉冲宽度 T_t；

步骤A2：最大发射脉冲宽度T_t除以每个子码调制的载波周期数n1与 载波周期τ_c的积，获得最大发射脉冲宽度包含的子码个数n；

步骤A3：伪随机序列长度N除以每个子序列长度n，获得发射完一 个长度为N的伪随机序列需要的脉冲重复周期个数m。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤B)分组发 射，是在雷达控制单元控制下，从第一组子码序列开始依次发射长度为n 的子码序列，m个脉冲重复周期之后，再从第一组子码序列开始循环发射。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤C)回波数 据预处理，包括：

步骤C1：对每个脉冲重复周期A/D采样后的回波数据在数据形成过 程增加脉冲标识，脉冲标识从1至m重复标记；

步骤C2：按照数据位数和所需要的数据积累次数，确定每个脉冲重复 周期以及最终输出回波数据的缓存宽度和深度；

步骤C3：每个脉冲重复周期的回波数据滤除系统当前的噪声电平；

步骤C4：每个脉冲重复周期的回波数据向后移位与前一个脉冲重复周 期的回波数据融合；完成m-1次数据融合后，获得用于成像处理的完整的 一帧回波数据；

步骤C5：对经过上述预处理的一帧回波数据增加帧标识。

5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述增加脉冲标 识，是对每一个脉冲重复周期的回波数据增加脉冲标识，用于后续数据的 积累。

6.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述回波数据的缓 存宽度和深度，是为了防止积累过程中数据溢出，并且减少占用的资源而 扩大每个数据的位宽及深度。

7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述每个脉冲重复 周期的回波数据向后移位的个数L为子序列的长度n、每个子码调制的载 波周期数n1、载波周期τ_c以及雷达系统采样率f_s的乘积，即 L＝n×n1×τ_c×f_s。

8.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于：所述回波数据滤 除系统噪声电平，包含雷达系统热噪声、量化噪声以及当前环境噪声的噪 声电平的综合结果，滤除系统噪声电平的过程为回波数据减去噪声数据电 平。

9.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述帧标识，用于 成像处理过程，对于预处理后可用于成像处理的一帧回波数据增加帧标 识，帧标识具有明显不同与回波数据的特点。

10.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于：系统当前噪声电 平的求解，包括：

步骤D1：在探地雷达系统零输入的情况下录取系统噪声数据，包含 系统热噪声、量化噪声以及当前环境噪声的噪声来源；

步骤D2：对噪声数据进行频谱分析，滤除突发性的干扰噪声；

步骤D3：求取噪声数据的幅度和幅度均值，并转化为噪声数据电平。