[发明专利]相位编码信号序列的抗冲击方法与系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及信号处理领域，更具体地，涉及相位编码信号序列的抗冲击方法与系统。

背景技术

相位编码信号常见于各种电子系统中，例如雷达系统、通信系统等等。从接收机等系统接收到的相位编码信号除了包含事先假定内容信息外，还包含了接收路径中各种干扰产生的冲击信号，如大气中的雷电信号、外界环境的电磁干扰等等。这些冲击信号对相位编码信号的正常处理带来了严重影响，破坏了相位编码信号进行相关处理时的良好相关性。因此，减小冲击信号对相关过程的影响是保证信号中包含信息能够正常提取的关键。

对大多数电子通信系统而言，冲击信号的发生一般呈现为随机出现、持续时间极短、能量集中且远超过正常信号的特性。经过窄带系统后，冲击信号在时间上会有一定的展宽。以往对冲击信号的处理往往采用位置判断后的剔除法，即首先检测冲击发生的时刻，然后对该时刻的信号予以剔除。目前冲击信号处理方法有两类：一类以采用小波变换进行时频分析方法发现和判断冲击位置，然后予以剔除；另一类则把冲击信号近似为分数阶统计模型，如Alpha稳定分布模型，建立信号处理准则进行处理最为代表。

(一)小波变换方法。参见文献李建巍、权太范，“高频雷达抑制冲击干扰的研究与实验”，电子学报，1999年12期，所述方法采用了小波变换的分析方法检测雷达回波信号中雷电冲击信号发生时刻，然后按照回波中最强海浪杂波信号周期进行信号补偿。该方法采用的检测方法较复杂，实现困难。此外补偿时以杂波信号进行补偿截断了有效信号信息，有效信息的损失较大。

(二)分数阶统计模型。参见文献S.Ambike，J.Ilow，D.Hatzinakos，“Detection for Binary Transmission in a Mixture of Gaussian Noise and Impulsive Noise Modeled as an Alpha-Stable Process”.IEEE Signal Processing Letters，1994(二进制传输中混合高斯噪声和冲击噪声的Alpha稳定过程模型检测)，所述方法将分数阶统计模型Alpha稳定分布的统计模型作为冲击噪声的统计模型，并在此基础产生匹配处理原则，进行信号处理。该类方法是建立在分数阶统计模型上进行的匹配处理，处理过程默认了冲击信号的存在，是一种有损失的处理。

综上，我们需要一种能够在消除对抗冲击信号的同时又不会产生大量信号损失的方法。

发明内容

为了解决相位编码信号中冲击数据对正常信号处理影响的问题，本发明提供了一种相位编码信号序列的抗冲击方法，包括以下步骤：步骤一，将相位编码信号序列{s_i}分解为幅度序列{A_i}和相位序列相位编码信号序列与幅度序列和相位序列之间的关系为：其中，i为相位编码信号序列的编号；步骤二，定义最小冲击幅度；步骤三，扫描幅度序列，选择超过最小冲击幅度的位置构成冲击位置信息序列{I_q}，q为冲击位置信息序列的编号；步骤四，根据冲击位置信息序列定义冲击信息序列{I_p，L_p}，以对冲击进行定位，其中，I_p为冲击位置，L_p为冲击宽度；以及步骤五，对幅度序列中的经定位的冲击幅度进行修正，并将修正了冲击幅度的幅度序列与相位序列合并，以获得经修正的相位编码序列。

其中，步骤二中包括如下步骤：计算幅度序列的第一均值m_A；在幅度序列中，选择未超过第一均值的元素构成新幅度序列；以及计算新幅度序列的第二均值将最小冲击幅度定义为其中，β为预先给定幅度因子。

其中，步骤四中的定义冲击信息序列包括如下步骤：子步骤一，从q为1开始扫描冲击位置信息序列，令p＝1，I_p＝I_q，L_p＝1；子步骤二，令差值Δ＝I_q+1-I_p；子步骤三，若Δ≤w，则L_p＝L_p+Δ，否则p＝p+1，I_p＝I_q+1；以及子步骤四，令q＝q+1，并返回至子步骤二，直到q＝Q，其中，w为预先给定的最小冲击宽度。

其中，步骤五包括如下步骤：将相位编码信号序列{s_i}修正为如下序列，I_p≤n≤I_p+L_p-1，其中，n为自然数。