[发明专利]一种相位历程建模补偿相干积累信噪比损失方法

权利要求书

1.一种相位历程建模补偿相干积累信噪比损失方法，其特征在于，其处理步骤如下：

1)接收回波IQ数据，多普勒信号处理接收前端数字中频接收输出的IQ数据，并进行缓存，以备后续处理需要；

2)进行正常天气雷达回波信号处理，求取每个距离单元的回波平均多普勒速度；

3)根据平均多普勒速度，计算每个距离单元平均相位变化值θ；

4)根据每个距离单元第1个PRT的IQ数据求取初相φ；根据初相和平均相位变化值，实现相位历程建模：φ、φ+θ、φ+2*θ、……φ+(N-1)*θ；

5)根据相位历程建模数据，构建一个复数数组：conj(cos(φ)+j*sin(φ))、conj(cos(φ+θ)+j*sin(φ+θ))……conj(cos(φ+(N-1)θ)+j*sin(φ+(N-1)θ))；与原始数据进行点乘，补偿脉冲间的相位变化；

6)对相位补偿后的数据进行相干积累，实现相位历程建模对相干积累补偿，输出补偿后的相干处理结果。

2.根据权利要求1所述的一种相位历程建模补偿相干积累信噪比损失方法，其特征在于，所述回波IQ数据是指一个输入回波信号序列S中的I、Q数据，对于单路信号强度Z则有：

Z＝|I+Q|²＝SS^*＝I²+Q²。

3.根据权利要求2所述的一种相位历程建模补偿相干积累信噪比损失方法，其特征在于，为了增大强度的估计精度，同时为了降低噪声干扰的影响，强度值需进行方位和距离上的平均，则有：

4.根据权利要求1所述的一种相位历程建模补偿相干积累信噪比损失方法，其特征在于，所述步骤6)中的相干积累是在时域对输入信号序列S进行2ⁿ次可选的积累，即对应距离门回波取平均其计算公式为：

5.根据权利要求4所述的一种相位历程建模补偿相干积累信噪比损失方法，其特征在于，所述步骤6)中的相干积累补偿步骤如下：

(1)求出脉间平均相位变化值

对于天气雷达时域处理模式中，直接在时域进行自相关运算，其一阶自相关反映了脉间相位变化，其表达式为：

其中，N是时间平均的脉冲数，根据一阶自相关，计算每个距离单元平均相位变化值θ；

(2)根据每个距离单元第1个PRT的IQ数据求取初相φ；根据初相和平均相位变化值，实现相位历程建模：φ、φ+θ、φ+2*θ、……φ+(N-1)*θ；

(3)根据相位历程建模数据，构建一个复数数组A：conj(cos(φ)+j*sin(φ))、conj(cos(φ+θ)+j*sin(φ+θ))……conj(cos(φ+(N-1)θ)+j*sin(φ+(N-1)θ))；与原始数据进行点乘，补偿脉冲间的相位变化；其中conj()为取复数的共轭；

(4)利用相位历程建模数据消除脉冲间的相位变化，得到一个新的时间信号序列S₁；

S₁＝S×A

(5)对新的时间信号序列S₁进行相干积累处理。