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1. WO2020133773 - STRONG ECHO COUNTERACTION RECEIVING DEVICE

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说明书

发明名称:一种强回波对消接收装置 技术领域

[0001] 本发明涉及信号处理领域,具体涉及一种强回波对消接收装置。

背景技术

[0002] 对消技术已广泛应用于雷达接收机等设备的研制工作,已经被证明是提高接收 机灵敏度及消除直达波或旁瓣干扰的实用技术。槽波分析仪所分析的槽波回波 信号与常见的雷达信号有非常大的不同,外部干扰与旁瓣干扰很小,而近端地 质构造产生的回波在时域扩展很大,对远端地质构造产生的回波接收影响很大 ,经典的对消技术很难适应槽波分析仪对微弱信号的接收。这种对消器对于处 理频散很小且只有常规反射界面的回波信号时表现出较小的收敛时间和较好的 对消效果。因槽波信号的频散很大,前后地质构造产生的回波相互叠加,混叠 在一起,上述对消器将很难收敛,对消效果也会比较差。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 针对现有的经典自适应对消器的缺陷和不足,本发明提供了一种独特的强回波 对消接收装置,用于槽波分析仪对微弱信号的接收。

[0004] 本发明采用以下的技术方案:

[0005] 一种强回波对消接收装置,包括发射机、相关器、检波器、对消信号合成器、 延时匹配模块、矢量模块、前帧接收信号模块、非正交分解模块;

[0006] 所述检波器分别与相关器和对消信号合成器相连;

[0007] 发射机与延时匹配模块相连,延时匹配模块分别与相关器和矢量模块相连,相 关器与矢量模块相连,矢量模块与对消信号合成器相连;

[0008] 所述前帧接收信号模块与非正交分解模块相连,非正交分解模块与对消信号合 成器相连。

[0009] 优选地,所述检波器能将外界的弹性波转变为第一路回波信号和第二路回波信 号,第一路回波信号送至相关器,第二路回波信号送至对消信号合成器;

[0010] 第一回波信号、发射机发射的发射信号和前帧接收信号模块发射的接收信号均 为参考信号。

[0011] 优选地,所述发射机发射的发射信号经过延时匹配模块后,得到延时信号,延 时信号分别送入相关器和矢量模块,在相关器内,将第一路回波信号和延时信 号进行对比,得到干扰信号,干扰信号送入矢量模块;

[0012] 矢量模块对干扰信号进行幅度和相位调整,产生与干扰信号幅度相等、相位相 反的对消信号,对消信号被送至对消信号合成器。

[0013] 优选地,前帧接收信号模块发射的接收信号,接收信号送至非正交分解模块, 非正交分解模块对接收信号进行非正交分解处理,得到预对消信号,预对消信 号送至对消信号合成器。

[0014] 优选地,对消信号合成器将预对消信号、对消信号和第二路回波信号进行合成 ,得到槽波信号。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 本发明具有的有益效果是:

[0016] 基于槽波的特性,以第一回波信号、发射机发射的发射信号和前帧接收信号模 块发射的接收信号为参考信号,自适应地产生对消信号,抑制槽波分析仪不关 注的回波信号,并继承了对原始接收信号的处理结果,合成的对消信号针对性 更强,不仅能够对消直达波和旁瓣干扰,还能够将“本帧信号所不关注”的信号抑 制掉,从而大大提高所关注的远端地质构造产生回波信号的信噪比,为更精准 地分析槽波信号打下基础。

对附图的简要说明

附图说明

[0017] 图 1为强回波对消接收装置的原理框图。

[0018] 图 2为本发明的弹性波转换框图。

[0019] 图 3为本发明的第一部分对消过程框图。

[0020] 图 4为本发明发射信号在各个介质中的反射图。

[0021] 图 5本发明的第一部分对消信号生成图。

[0022] 图 6本发明的第二部分对消过程框图。

[0023] 图 7本发明的非正交分解方法框图。

发明实施例

本发明的实施方式

[0024] 下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明:

[0025] 结合图 1至图 7 , 为了使槽波分析仪可以更好的接收微弱信号,设计了一种强回 波对消接收装置。

[0026] 一种强回波对消接收装置,包括发射机、相关器、检波器、对消信号合成器、 延时匹配模块、矢量模块、前帧接收信号模块、非正交分解模块。

[0027] 检波器分别与相关器和对消信号合成器相连,检波器能将外界的弹性波转变为 第一路回波信号和第二路回波信号,第一路回波信号送至相关器,第二路回波 信号送至对消信号合成器。

[0028] 第一回波信号、发射机发射的发射信号和前帧接收信号模块发射的接收信号均 为参考信号,继承对原始信号的处理结果,合成的对消信号针对性更强,不仅 能够对消直达波和旁瓣干扰,还能够将“本帧信号所不关注”的信号抑制掉,从而 大大提高所关注的远端地质构造产生回波信号的信噪比,为槽波信号的更精准 分析打下基础。

[0029] 发射机与延时匹配模块相连,延时匹配模块分别与相关器和矢量模块相连,相 关器与矢量模块相连,矢量模块与对消信号合成器相连,此为第一部分对消过 程,如图 3

[0030] 发射机发射的发射信号经过延时匹配模块后,得到延时信号,延时信号分别送 入相关器和矢量模块,在相关器内,延时信号与第一路回波信号在相关器的作 用下找到干扰的信号,即图 4所示的其他界面的波 a i、 oc 2及直达波与旁瓣波。之 后得到干扰信号,干扰信号送入矢量模块。矢量模块对干扰信号进行幅度和相 位调整,产生与干扰信号幅度相等、相位相反的对消信号,如图 5所示,对消信 号被送至对消信号合成器,从而对消其他界面的反射信号、直达波和旁瓣的干

扰。

[0031] 前帧接收信号模块与非正交分解模块相连,非正交分解模块与对消信号合成器 相连,此为第二部分对消过程,如图 6。

[0032] 前帧接收信号模块发射的接收信号,接收信号送至非正交分解模块,非正交分 解模块对接收信号进行非正交分解处理,得到预对消技术信号,预对消技术信 号送至对消信号合成器。对消信号合成器将预对消技术信号、对消信号和第二 路回波信号进行合成,得到槽波信号。

[0033] 非正交分解模块通过一种非正交分解方法对接收信号中的各类信号进行处理, 将“本帧信号关注”的信号分离出来,剩下的“本帧信号不关注”的信号作为预对消 信号发送到对消信号合成器,如图 7。此过程大大提高远端地质构造产生回波信 号的信噪比,有利于槽波信号的更精准分析。

[0034] 当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技 术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换, 也应属于本发明的保护范围。