[发明专利]观测信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及观测信号处理装置，该观测信号处理装置适用于目标对象观测设备，比如安装在移动主体(例如，船只、车辆和飞机)上的声纳和雷达，并且能够通过发送脉冲信号以及接收来自目标的所述脉冲信号的反射信号检测到所述目标。

背景技术

通常，相干积分技术在这种类型的目标观测设备中是公知的。如非专利文件1中所述，例如，所述相干积分技术通过对根据来自所述目标的反射信号获得的观测值求平均来提高信噪比(SNR)。

所述相干积分技术通过使用如下的统计特性提供信号处理。假设观测值的特征是独立同分布。根据中心极限定理，对这些值进行被假设为NUM_CI的次数的平均并与所述SNR相乘，作为在进行NUM_CI次平均后的输出值。在这种情况下，输入信号和输出信号之间的SNR等于与NUM_CI相乘后的处理增益(process gain)，如下所示。

处理增益＝(输出SNR)/(输入SNR)

非专利文献1：Mahafza，Bassem R.2005.Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB(R).2d ed.Chapman & Hall/CRC，Taylor & Francis Group，ISBN-10：1-58448-532-7，ISBN-13：978-1-58488-532-0：4.4.1-4.4.2。

上述技术在观测设备和目标之间不存在相对速度时提供优异结果。然而，当在观测设备和目标之间存在任何相对速度时，由于该相对速度的影响，对来自目标的反射波执行相干积分会使信号分量劣化(degrade)。与无移动的目标相比，所述处理增益降低。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种观测信号处理装置，该观测信号处理装置使得即使在观测设备和目标对象之间存在相对速度时，也能够对反射波应用极好的相干积分。

根据本发明，观测信号处理装置每次搜索时将脉冲信号作为利用多个载波调制的搜索信号，连续地从发送天线发送到要观测的区域；在接收天线处捕获多个反射信号，该多个反射信号是在该区域中的目标上反射的搜索信号的一部分；基于所捕获的反射信号和与利用所述载波调制的脉冲信号的延迟版本等价的延迟调制脉冲信号执行相关检测，以在每次搜索时生成多个观测值；对所生成的观测值执行相干积分；并且向外部提供每次搜索时的指定相干积分值，作为积分输出。所生成的观测值具有相位和幅度，所述相位包括关于与所述目标间的相对距离的信息；以及所述幅度包括关于与所述目标间的相对距离以及所述目标的反射截面面积(reflected sectional area)的信息。

所述观测信号处理装置包括第一存储器、搜索信号发送单元、观测数据存储器、第二存储器、相位校正量计算单元以及相位加权相干积分单元。所述第一存储器存储与要观测的区域对应的相干积分计数(count)。所述搜索信号发送单元从所述第一存储器获取与要观测的区域对应的相干积分计数，并且从发送天线发送与所获取的相干积分计数等价的脉冲信号，作为搜索信号。所述观测数据存储器使得接收天线能够捕获反射波，作为与所述相干积分计数等价的所发送的脉冲信号的反射信号，并且将所述反射信号作为观测值存储。所述第二存储器存储用于所述搜索的所估计出的相对速度。所述相位校正量计算单元从所述第二存储器获取所估计出的所述目标的相对速度，并且基于所获取的所估计出的相对速度，计算相位校正量。所述相位加权相干积分单元基于所计算出的相位校正量，对与所述相干积分计数等价的观测值执行相位加权相干积分，并且向外部提供所获得的积分输出。

附图说明

根据下面参照附图作出的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。

图1是示出根据本发明的观测信号处理装置的实施例的方框图；

图2是示出在所述观测信号处理装置中提供的观测设备的方框图；

图3是相干积分计数和处理增益之间的关系的图示；和

图4是示出基于考虑所请求的处理增益的相干积分计数的根据本发明的积分技术和常规相干积分技术之间的比较的处理增益的图示。

具体实施方式

将参照附图描述本发明的优选实施例。