[发明专利]一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统。该方法包括：获取闪电的甚高频辐射脉冲信号集合；将设定时间段内的第一甚高频辐射脉冲信号确定为基准脉冲信号；确定第二甚高频辐射脉冲信号中与基准脉冲信号的波形差在第一设定范围内的脉冲信号为第一比对脉冲信号，确定第三甚高频辐射脉冲信号中与基准脉冲信号的波形差在第二设定范围内的脉冲信号为第二比对脉冲信号；采用互相关算法将第一比对脉冲信号、第二比对脉冲信号均移动到与基准脉冲信号对应的位置处，得到脉冲信号集合利用设定宽度的滑动窗口同时对脉冲信号集合中的各个脉冲信号进行覆盖，确定闪电辐射源的位置。本发明能提高干涉仪对闪电辐射源定位的精度。

技术领域

本发明涉及闪电定位技术领域，特别是涉及一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统。

背景技术

目前常用的干涉仪定位技术通常以一定宽度信号作为窗口，并以一定步长(设定数量的采样点)在同步探测信号上递进，这种方法通常称为质心法(centroid approach)。这种方法理论上每递进一个步长可以获得一个定位点，因此，理论上的最小时间分辨率为递进步长代表的时间，但这在实际中是远远达不到的理论值，一方面，由于窗口的存在，在若干次递进中会得到重复的定位点，因为互相关方法获得的时间差实际上是由窗口内的最强脉冲决定的，也就是说会出现很多被重复定位的重叠在一起的定位点；另一方面，对于工作在甚高频(Veryhigh frequency，VHF)频段的干涉仪而言，设定数量的采样点对应的递进窗口内通常会有几十个脉冲信号，导致窗口内的弱脉冲信号通常无法被定位，导致最终对于闪电的定位并不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法及系统，以提高干涉仪对闪电辐射源定位的精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位方法，包括：

获取闪电辐射源发出的闪电的甚高频辐射脉冲信号集合，所述甚高频辐射脉冲信号集合包括第一甚高频辐射脉冲信号、第二甚高频辐射脉冲信号和第三甚高频辐射脉冲信号，所述甚高频辐射脉冲信号集合为组成宽带甚高频干涉仪的三个天线同时采集的；

将设定时间段内的所述第一甚高频辐射脉冲信号确定为基准脉冲信号；

确定所述第二甚高频辐射脉冲信号中与所述基准脉冲信号的波形差在第一设定范围内的脉冲信号为第一比对脉冲信号，确定所述第三甚高频辐射脉冲信号中与所述基准脉冲信号的波形差在第二设定范围内的脉冲信号为第二比对脉冲信号；

采用互相关算法将所述第一比对脉冲信号、所述第二比对脉冲信号均移动到与所述基准脉冲信号对应的位置处，得到脉冲信号集合；所述脉冲信号集合包括匹配后的第一比对脉冲信号、匹配后的第二比对脉冲信号和匹配后的基准脉冲信号；

利用设定宽度的滑动窗口同时对所述脉冲信号集合中的各个脉冲信号进行覆盖，确定所述闪电辐射源的位置。

一种基于脉冲匹配的宽带干涉仪闪电定位系统，包括：

获取模块，用于获取闪电辐射源发出的闪电的甚高频辐射脉冲信号集合，所述甚高频辐射脉冲信号集合包括第一甚高频辐射脉冲信号、第二甚高频辐射脉冲信号和第三甚高频辐射脉冲信号，所述甚高频辐射脉冲信号集合为组成宽带甚高频干涉仪的三个天线同时采集的；

基准信号确定模块，用于将设定时间段内的所述第一甚高频辐射脉冲信号确定为基准脉冲信号；

比对信号获取模块，用于确定所述第二甚高频辐射脉冲信号中与所述基准脉冲信号的波形差在第一设定范围内的脉冲信号为第一比对脉冲信号，确定所述第三甚高频辐射脉冲信号中与所述基准脉冲信号的波形差在第二设定范围内的脉冲信号为第二比对脉冲信号；