扫频信号的时频互相关检测和时延估计方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1815264A

(43)申请公布日2006.08.09

(21)申请号CN200610038480.6

(22)申请日2006.02.24

(71)申请人南京大学

地址210093江苏省南京市汉口路22号南京大学声学楼

(72)发明人蒋忠进邱小军

(74)专利代理机构南京苏高专利事务所

代理人陈扬

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

扫频信号的时频互相关检测和时延

估计方法

(57)摘要

本发明公开了一种反射探测中的扫

频信号的时频互相关检测和时延估计方

法，它包括以下步骤：首先将扫频源信号

进行小波变换，得到它的时频表示；将接

收信号进行小波变换，得到它的时频表

示；然后将它们的时频表示进行时频互相

关，对接收信号中的回波进行检测和时延

估计，得到检测脉冲，并根据各个检测脉

冲的位置而计算其相应目标的距离。本发

明有很强的压制噪声能力，对回波的波形

畸变适应能力强，能检测出能量微弱的回

波。本发明特别适用于环境噪声大、传播

距离远且能量衰减严重的回波检测中，具

有极大的实用价值。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1、一种扫频信号的时频互相关检测和时延估计方法，其特征在于它包括以下步骤：

①将扫频源信号进行小波变换，得到它的时频表示；

②将接收信号进行小波变换，得到它的时频表示；

③用得到的时频表示进行时频互相关，对接收信号中的回波进行检测和时延估计。

2、根据权利要求1所述的扫频信号的时频互相关检测和时延估计方法，其特征在

于：步骤①中，所述扫频源信号是一种线性调频信号，它的数学表达式如下：

maths

maths/mi(/mot/mi)/mo=/moA/mi(/mot/mi)/

mosin/mi2/mnpi;/mi{/mof/mi(/mo0/mn)/mo+

/mo[/mof/mi(/moT/mi)/mo-

/mof/mi(/mo0/mn)/mo]/moT/mit/mi}/mot/m

i

其中t表示时间，A(t)表示扫频信号的幅值，T表示扫频的持续时间，f(0)和f(T)分

别为扫频的初始频率和中止频率。

3、根据权利要求1所述的扫频信号的时频互相关检测和时延估计方法，其特征在

于：步骤②中，接收信号中包含有不同时延的回波及环境噪声，建立接收信号的数

学模型如下：

maths

mathx/mi(/mot/mi)/mo=/moSigma;/mii/mi=/

mo0/mnM/mi-/mo1/mn

/munderovere/mii/mis/mi(/mot/mi-

/moD/mii/mi)/mo+/moz/mi(/mot/mi)/mo

其中x(t)指接收信号，s(t)指扫频源信号，z(t)指环境噪声，esubi/sub和

Dsubi/sub分别指回波的幅值和时间延迟，M指回波的个数。

4、根据权利要求1所述的扫频信号的时频互相关检测和时延估计方法，其特征在

于：步骤①和②中，所述小波变换被定义如下：

maths

mathW/mih/mix/mi(/moa/mi,/mob/mi)/mo=

/mo1/mna/misupIntegral;/mo-

/moinfin;/moinfin;/mosupx/mi(/mot/mi)/moh/mi

*/mo(/mot/mi-/mob/mia/mi)/modt/mi

其中Wsubh/subx(a，b)指接收信号x(t)的时频表示，a和b分别为变换中的尺

度因子和时移因子，h(t)指小波基函数。

5、根据权利要求1所述的扫频信号的时频互相关检测和时延估计方法，其特征在

于：步骤③中，所提供的扫频回波检测与时延估计算法如下：

maths

mathQ/misx/mi(/motau;/mi)/mo=/moIntegra